Кто такие хищные растения и как они охотятся

Зачем растениям животная пища

Хищные растения зеленые, в их клетках есть хлорофилл, и они создают органические вещества с помощью классического фотосинтеза на свету. Главная проблема этих видов кроется в месте их обитания. Они приспособились к жизни на торфяных верховых болотах, песчаных пустошах и каменистых скалах. Вода в таких местах кислая, протока мало, а дожди быстро вымывают из рыхлого субстрата минеральные соединения.

Обычное дерево или полевая трава получают азот, фосфор и калий корнями из грунта. Азот жизненно необходим для сборки белков и ДНК, а фосфор обеспечивает клетки энергией. Без этих компонентов растение останавливается в росте и погибает. Насекомоядные виды нашли обходной путь. Они научились растворять тела насекомых и всасывать готовые минеральные растворы через поверхность ловчих листьев.

Четыре главных способа охоты

У растений нет мышечных волокон, скелета или нервной системы. Несмотря на это, некоторые хищные виды совершают одни из самых быстрых механических движений в живой природе. Ботаники делят ловчие механизмы на четыре основные группы.

Захлопывающиеся капканы

Самый известный представитель с таким механизмом — венерина мухоловка, растущая на сырых болотах Северной Америки. Лист мухоловки разделен на две половинки с зубцами по краям. Внутри створок торчат чувствительные волоски, называемые трихомами. Чтобы капкан сработал, жертва должна коснуться волосков дважды за двадцать секунд. Такой интервал защищает растение от холостых срабатываний при падении сухих соринок или капель дождя.

Двойное касание волоска порождает электрический импульс, похожий на нервный сигнал животных. Клетки наружной стороны створки моментально накачиваются водой, лист мгновенно выгибается в обратную сторону, и половинки смыкаются за десятую долю секунды. Зубцы переплетаются, образуя решетку, сквозь которую не может выбраться даже сильная муха.

Липкие ловушки

По такому принципу добывают пищу росянки и жирянки. Листья росянки покрыты подвижными железистыми волосками-щупальцами. На верхушке каждого волоска дрожит капля прозрачной слизи, блестящей на солнце и привлекающей насекомых сладковатым запахом. Эта жидкость чрезвычайно вязкая и клейкая.

Комар или мошка садится на лист и прилипает лапками. В попытках вырваться жертва касается соседних капель, запутываясь сильнее. Соседние волоски медленно сгибаются к центру, прижимая пойманное насекомое к листовой пластине, а сам лист нередко сворачивается вокруг добычи в плотный рулон.

Кувшинчики с гладкими стенками

Тропические лианы непентесы и болотные саррацении строят пассивные ловушки в форме урн или кувшинов с крышечкой. Крышка сверху прикрывает отверстие от дождевой воды, защищая внутренний пищеварительный сок от чрезмерного разбавления. Края кувшина, называемые перистомом, выделяют ароматный нектар.

Зона вокруг горлышка покрыта микроскопическими гребнями и восковым налетом. Когда насекомое наступает на этот скользкий бортик, его лапки теряют сцепление, и оно соскальзывает на дно. Выбраться наружу мешают направленные вниз жесткие волоски на внутренних стенках кувшина и гладкая восковая зона.

Подводные всасывающие пузыри

У пузырчатки нет корней, она свободно плавает в прудах и медленных ручьях. На ее тонких подводных ветках висят крошечные ловчие пузырьки диаметром от одного до пяти миллиметров. Специальные клетки внутри пузырька постоянно выкачивают из него воду наружу, создавая отрицательное давление и формируя вакуум.

Входное отверстие закрыто гибким клапаном с сигнальными щетинками. Когда мимо проплывает мелкий рачок дафния или циклоп, он задевает щетинку. Клапан моментально распахивается внутрь, вода с силой втягивается в полость вместе с добычей, после чего дверца захлопывается. Весь процесс занимает меньше половины миллисекунды.

Как растения переваривают добычу

Желудка у растений нет, поэтому переваривание происходит прямо на поверхности листа или в полости кувшинчика. Ловчие органы выделяют коктейль из органических кислот и пищеварительных ферментов. В этот состав входят протеазы для расщепления белков, фосфатазы для высвобождения фосфора, нуклеазы и ферменты, гидролизующие хитин.

Выделение соков стимулируют химические вещества, исходящие от живой добычи, такие как соли аммония, мочевина и частицы панциря. Процесс растворения мягких тканей насекомого длится от нескольких дней до трех недель в зависимости от размера жертвы и температуры воздуха. Растворенные аминокислоты и минералы всасываются микропорами листа прямо в проводящие сосуды растения.

Опыты Чарльза Дарвина

В девятнадцатом веке многие ученые отказывались верить в существование плотоядных растений. Чарльз Дарвин провел шестнадцать лет, исследуя росянку и другие насекомоядные виды, и в 1875 году опубликовал фундаментальную книгу под названием Насекомоядные растения.

Дарвин кормил росянку разными веществами и наблюдал за реакцией железок. Он выяснил, что волоски листа игнорируют тяжелые капли дождя, кусочки стекла, нитки и песчинки. Зато они чутко реагируют на микроскопический кусочек мяса или каплю сырого белка. Дарвин доказал, что эти растения действительно способны извлекать азот из органических тел и использовать его для собственного роста.