Мастера изящных убийств /ч. 2/

Начало здесь.

Растительное электричество

 В наши дни биологи, изучающие клетки и ДНК, начинают понимать, как эти растения охотятся, едят и переваривают пищу — и главное, как они «на­учились» это делать.

Александр Волков, специ­алист по физиологии растений из Оуквудского университета (Алабама, США), убежден: после долгих лет исследований ему наконец удалось раскрыть секрет венериной мухоловки.

Когда насекомое задевает лапкой волосок на поверхности листа мухоловки, возникает крошечный электрический разряд. Заряд накапливается на ткани листа, однако его недостаточно, чтобы захлопывающийся механизм сработал-это страховка от ложной тревоги. Но чаще всего насекомое задевает еще волосок, добавляя к первому разряду второй, — и лист закрывается.

Эксперименты Волкова показывают, что разряд движется вниз по заполненным жидкостью туннелям, пронизывающим лист, и заставляет открываться поры в стенках клеток.

Вода устремляется из клеток, находящихся  внутренней поверхности листа, к тем, что расположены на внешней его стороне, и лист при этом быстро меняет форму: из выпуклого становится вогнутым. Два листа схлопываются, и насекомое оказывается в западне.

Подводная ловушка пузырчатки устроена не менее хитроумно. Она выкачивает воду из пузырьков, понижая в них давление. Когда водяная блоха или еще какое-нибудь небольшое существо, проплывая мимо, задевает волоски на внешней поверхности пузырька, его крышечные отверстия 

открывается, и низкое давление увлекает воду внутрь, а вместе с ней — и добычу. В одну пя­тисотую долю секунды крышечка снова захло­пывается. Затем клетки пузырька выкачивают воду, восстанавливая в ней вакуум.

Многие другие виды растений-хищников напоминают клейкую ленту от мух: они хва­тают добычу с помощью липких волосков. Кувшиночники прибегают к иной стратегии: насе­комых они ловят в длинные листья — кувшины. У самых крупных глубина кувшинов достигает трети метра, и они могут переварить даже ка­кую-нибудь невезучую лягушку или крысу.

Смертельной ловушкой кувшин становится благодаря химическим веществам. Nepenthes rafflesiana, например, растущий в джунглях Ка­лимантана, выделяет нектар, с одной стороны, привлекающий насекомых, а с другой —

обра­зующий скользкую пленку, на которой те не могут удержаться. Насекомые, опускающиеся на ободок кувшина, соскальзывают внутрь и попадают в вязкую пищеварительную жид­кость. Они отчаянно шевелят лапками, пыта­ясь освободиться, но жидкость тянет их на дно.

У многих растений-хищников есть специ­альные желёзки, выделяющие ферменты — до­статочно сильные, чтобы проникнуть сквозь твердый хитиновый панцирь насекомых и до­браться до скрывающихся под ним питатель­ных веществ.

Sarracenia_hibridА вот пурпурная саррацения, встречающаяся на болотах и скудных песча­ных почвах в Северной Америке, для перева­ривания пищи привлекает другие организмы.

Саррацения помогает функционировать сложной пищевой сети, в которую входят ли­чинки москитов, мелкие мошки, простейшие и бактерии; многие из них могут жить только в этой среде. Животные измельчают добычу, па­дающую в кувшин, а плодами их трудов поль­зуются организмы помельче.

В конце концов саррацения поглощает питательные вещества, выделяющиеся в процессе этого пиршества. «Благодаря животным в этой перерабатыва­ющей цепочке все реакции ускоряются, — го­ворит Николас Готелли из Университета Вер­монта. — Когда пищеварительный цикл окон­чен, растение накачивает в кувшин кислород, чтобы его обитателям было чем дышать».

Тысячи саррацений растут на болотах Гар­вардского леса, принадлежащего одноименно­му университету, в центральном Массачусетсе. Аарон Эллисон, главный эколог леса, вместе с Готелли пытается выяснить, какие эволюцион­ные причины побудили представителей флоры развить в себе склонность к мясной диете.

Растения-хищники явно извлекают пользу из поедания животных: чем больше мух скарм­ливают им исследователи, тем лучше они рас­тут. Но чем именно полезны жертвы?

От них хищники получают азот, фосфор и другие питательные вещества, чтобы вырабатывать улавливающие свет ферменты. Иными слова­ми, поедание животных позволяет растениям-хищникам заниматься тем, чем занимаются все представители флоры: расти, получая энер­гию от солнца.

Труд зеленых хищников нелегок. Им при­ходится затрачивать огромное количество энергии на создание приспособлений для ловли животных: ферментов, насосов, лип­ких волосков и прочего.

Саррацения или му­холовка не могут много фотосинтезировать, поскольку, в отличие от растений с обычными листьями, у их листьев нет солнечных пане­лей, способных поглощать свет в больших ко­личествах.

Эллисон и Готелли полагают, что преимущества плотоядной жизни перевеши­вают затраты на ее ведение только при особых условиях. Бедная почва болот, к примеру, со­держит мало азота и фосфора, поэтому там у растений-хищников есть преимущество перед собратьями, которые добывают эти вещества более привычными способами.

Кроме того, на болотах нет недостатка в солнце, поэтому даже неэффективные с точки зрения фотосин­теза растения-хищники улавливают достаточ­но света для выживания.

Природа не раз шла на такой компромисс. Сравнив ДНК хищных и «обычных» растений, ученые обнаружили, что различные группы хищников эволюционно не связаны между собой, а появлялись независимо друг от дру­га как минимум в шести случаях. Некоторые растения-хищники, внешне похожие, имеют лишь отдаленное родство.

Продолжение следует.



Понравилась статья? Поделиться с друзьями: