Кто такие хищные растения и как они ловят добычу

Зачем растениям понадобилась охота

Обычные травы и деревья берут минеральные вещества из плодородной почвы через корни. Корням нужны азот, фосфор и калий для сборки белков, молекул ДНК и ферментов. Без азота побеги перестают расти и желтеют.

Хищные растения поселились в местах с экстремальными условиями. Они освоили торфяные болота, песчаники, влажные мшистые скалы и стоячие водоемы. В болоте вода кислая, бактерий мало, отмершие части растений не гниют веками, превращаясь в торф. Весь азот остается заперт внутри этого торфа в недоступном виде, либо его вымывают дожди. Растения, у которых видоизменились листья, научились добывать минералы из тел живых организмов и заполнили свободные территории.

Основные способы охоты в мире растений

Ботаники делят все ловушки плотоядных растений на активные и пассивные. В активных ловушках части листа совершают быстрое механическое движение в ответ на прикосновение жертвы. Пассивные ловушки неподвижны. Они привлекают добычу запахом или цветом и ждут, пока та сама упадет внутрь скользкой емкости либо прилипнет к капелькам клея.

Природа изобрела пять проверенных инженерных механизмов ловли:

• захлопывающиеся створки капканов, которые сжимаются за доли секунды от механического сигнала
• липкие железистые волоски, удерживающие жертву на поверхности листа густой клейкой слизью
• вертикальные кувшины и урны с гладкими скользкими стенками и пищеварительным раствором на дне
• вакуумные подводные пузырьки с клапанами, всасывающие мелких рачков внутрь за миллисекунды
• ловушки спирального типа с внутренними волосками, которые пускают жертву вперед по лабиринту и закрывают путь назад

Как устроены известные хищники

Венерина мухоловка и электрический счетчик

Венерина мухоловка живет на заболоченных территориях Северной и Южной Каролины в США. Ловушка представляет собой кончик листа, разделенный на две створки с острыми зубцами по краям. Внутри створок расположены чувствительные волоски триггеры, обычно по три штуки на каждой половине.

Мухоловка умеет считать. Растение экономит драгоценную энергию и игнорирует упавшую соринку или каплю дождя. Чтобы ловушка сработала, насекомое должно коснуться волоска дважды за двадцать секунд, либо задеть подряд два разных волоска. Прикосновение запускает электрический импульс, похожий на нервный сигнал у животных. Клетки наружной стороны створки мгновенно растягиваются, перекачивая воду, лист меняет форму с выпуклой на вогнутую, и капкан захлопывается примерно за одну десятую долю секунды.

Зубцы переплетаются, образуя решетку. Мелкая мошка сквозь щели способна убежать, что выгодно растению, ведь переваривать крошечную добычу энергетически невыгодно. Если же бьется крупная муха, она продолжает задевать сенсорные волоски. На пятое касание растение начинает выделять пищеварительный сок из внутренних желез. Образуется герметичный зеленый желудок. Переваривание длится от одной до двух недель, после чего створки открываются, оставляя сухой хитиновый панцирь.

Росянка и смертоносная роса

Росянки растут по всему миру, включая болота средней полосы России, Сибири и Дальнего Востока. Листья круглолистной росянки покрыты сотнями тонких ресничек щупалец. На верхушке каждого волоска сидит прозрачная сверкающая капля слизи. В солнечных лучах она похожа на утреннюю каплю росы или нектар.

Эта слизь состоит из сложных полисахаридов, поэтому она невероятно тягучая и липкая. Комар или муравей садится на лист и прилипает лапками. В панике жертва начинает биться, касаясь соседних волосков. Соседние волоски медленно изгибаются по направлению к телу насекомого, прижимая его к поверхности листа. Сам лист может сворачиваться в трубочку за несколько часов. Слизь содержит ферменты протеазы, которые расщепляют белки жертвы до аминокислот, после чего лист впитывает питательный бульон.

Непентес и скользкие кувшины

Непентесы — это древовидные лианы тропических лесов Юго-Восточной Азии, Индонезии и острова Мадагаскар. Их ловушка устроена иначе. Черешок листа вытягивается в длинный цепкий ус, который обвивает ветки деревьев, а самый кончик расширяется и формирует висячий кувшинчик с неподвижной крышечкой сверху.

Крышечка защищает емкость от тропических ливней, иначе дождевая вода переполнила бы кувшин и разбавила пищеварительные соки. Ободок кувшинчика, называемый перистомом, ярко окрашен и пахнет сладким нектаром. Насекомое подползает к краю, встает на ободок и мгновенно соскальзывает. Поверхность перистома покрыта бороздками с тончайшей пленкой воды и чешуйками воска. Насекомое теряет сцепление и падает в жидкость на дне кувшина.

Выбраться наружу невозможно. Стенки кувшина изнутри покрыты микроскопическими восковыми хлопьями, которые забивают коготки на лапках насекомого. Жидкость на дне содержит кислоты и пищеварительные ферменты. Некоторые виды непентесов имеют гигантские кувшины объемом до полутора-двух литров.

Пузырчатка — подводный пылесос

Обыкновенная пузырчатка живет в российских прудах и канавах со стоячей водой. У нее нет корней, она свободно плавает в толще воды. На ее перистых подводных листьях сидят сотни крошечных прозрачных пузырьков диаметром от одного до пяти миллиметров.

Каждый пузырек — это вакуумная камера. Растение непрерывно откачивает воду из пузырька через специальные поры наружу. Стенки пузырька сжимаются и прогибаются внутрь, создавая пониженное давление. Входное отверстие закрыто гибким клапаном с чувствительными волосками. Стоит дафнии, циклопу или личинке комара задеть волосок, клапан мгновенно распахивается. Разница давлений заставляет воду со свистом хлынуть внутрь, увлекая рачка за собой. Захлопывание происходит за половину миллисекунды. Это одно из самых быстрых движений в живой природе.