Ловчие аппараты насекомоядных растений

10 удивительных хищных растений

Среди всех странных растений в мире, существуют даже такие, которые поглощают плоть.

Ну, может не совсем плоть, а насекомых, но, тем не менее, они считаются плотоядными. Все плотоядные растения находятся в местах, где почва бедна питательными веществами.

Эти удивительные растения относятся к плотоядным, так как они ловят насекомых и членистоногих, выделяют пищеварительный сок, растворяют жертву и в ходе этого процесса получают некоторые или большую часть питательных веществ.

Вот самые известные хищные растения, которые используют разные виды ловушек для того, чтобы заманить свою жертву.

1. Саррацения (Sarracenia)

Саррацения или Северо-американское насекомоядное растение является родом плотоядных растений, которые встречаются в районах восточного побережья Северной Америки, в Техасе, в Великих озерах, в юго-восточной Канаде, но большая часть находится только в юго-восточных штатах.

Это растение использует ловчие листья в форме кувшинки в качестве ловушки. Листья растения превратились в воронку с образованием, похожим на капюшон, который растет над отверстием, предотвращая попадание дождевой воды, которая может разбавить пищеварительные соки. Насекомых привлекает цвет, запах и секреции, похожие на нектар на краю кувшинки. Скользкая поверхность и наркотическое вещество, окаймляющее нектар, способствуют тому, что насекомые падают внутрь, где они погибают и перевариваются протеазой и другими ферментами.

2. Непентес (Nepenthes)

Непентес, тропическое насекомоядное растение, это другой вид плотоядных растений с ловушкой, при которой используются ловчие листья в форме кувшинки. Существует около 130 видов этих растений, которые широко распространены в Китае, Малайзии, Индонезии, на Филиппинах, Мадагаскаре, Сейшельских островах, в Австралии, Индии, Борнео и Суматре. Это растение также получило прозвище “обезьянья чашка“, так как исследователи часто наблюдали, как обезьяны пили из них дождевую воду.

Большинство видов Непентес это высокие лианы, около 10-15 метров, с мелкой корневой системой. Из стебля часто видны листья с усиком, который выступает из кончика листа и часто используется для лазания. На конце усика, кувшинка формирует небольшой сосуд, который затем расширяется и образует чашу.

Ловушка содержит жидкость, выделяемую растением, которая может иметь водянистую или липкую структуру, и в которой тонут насекомые, которых поедает растение. Нижняя часть чаши содержит железы, которые поглощают и распределяют питательные вещества. Большая часть растений является небольшими и они ловят только насекомых, но крупные виды, такие как Nepenthes Rafflesiana и Nepenthes Rajah, могут ловить мелких млекопитающих, таких как крыс.

3. Хищное растение генлисея (Genlisea)

Генлисея представляет собой небольшие травы с желтыми цветами, которые используют ловушку типа крабовой клешни. В такие ловушки легко попасть, но из них невозможно выйти из-за небольших волосков, которые растут к входу или, как в этом случае, вперед по спирали.

У этих растений два различных типа листьев: фотосинтезирующие листья над землей и специальные подземные листья которые заманивают, ловят и переваривают мелкие организмы, такие как простейшие. Подземные листья также выполняют роль корней, такую как впитывание воды и прикрепление, так как у самого растения их нет. Эти подземные листья под землей формируют полые трубки, которые имеют вид спирали. Мелкие микробы попадают в эти трубки с помощью потока воды, но не могут из них выйти. Когда они доберутся до выхода, они уже будут переварены.

4. Дарлингтония калифорнийская (Darlingtonia Californica)

Листья Дарлингтонии имеют луковичную форму и образуют полость с отверстием, находящимся под вздутой, как воздушный шар, структурой и двумя острыми листами, которые свисают как клыки.

В отличие от многих плотоядных растений, оно не использует ловчие листья для ловушки, а используют ловушку типа крабовой клешни. Как только насекомое оказывается внутри, их сбивает с толку крапинки света, которые проходят через растение. Они приземляются в тысячи густых тонких волосков, которые растут внутрь. Насекомые могут следовать за волосками вглубь к пищеварительным органам, но не могут вернуться назад.

5. Пузырчатка (Utricularia)

Это единственные хищные растения, которые используют пузырчатую ловушку. У большинства видов очень маленькие ловушки, в которые они могут поймать очень мелкую добычу, такую как простейшие. Ловушки составляют от 0,2 мм до 1.2 см, а в большие ловушки попадают более крупная добыча, как например, водяные блохи или головастики.

Пузырьки находятся под отрицательным давлением по отношению к окружающей обстановке. Отверстие ловушки открывается, всасывает насекомое и окружающую воду, закрывает клапан, и все это происходит за тысячные доли секунд.

6. Жирянка (Pinguicula)

Листья жирянки сочные и обычно имеют ярко-зеленый или розовый цвет. Есть два специальных вида клеток, находящихся на верхней стороне листьев. Один известен, как цветоножная железа и состоит из секреторных клеток, находящихся на вершине одной клетки стебля. Эти клетки вырабатывают слизистый секрет, который образует видимые капли на поверхности листьев и действует, как липучка. Другие клетки называются сидячими железами, и они находятся на поверхности листа, вырабатывая ферменты, такие как амилаза, протеаза и эстераза, которые способствуют пищеварительному процессу. Тогда как многие виды жирянок плотоядны весь год, многие типы образуют плотную зимнюю розетку, которая не плотоядна. Когда наступает лето, оно расцветает, и у него появляются новые плотоядные листья.

7. Росянка (Drosera)

Для росянок характерны движущиеся железистые щупальца, увенчанными сладкими липкими выделениями. Когда насекомое приземляется на липкие щупальца, то растение начинает двигать остальные щупальца в направлении жертвы, чтобы в дальнейшем загнать ее в ловушку. Как только насекомое оказалось в ловушке, мелкие сидячие железы поглощают его и питательные вещества идут для роста растения.

8. Библис (Byblis)

Листья его имеют круглое сечение, и чаще всего они удлиненные и конические на конце. Поверхность листьев полностью покрыта железистыми волосками, которые выделяют липкое слизистое вещество, служащее ловушкой для мелких насекомых, садящихся на листья или щупальца растения.

9. Альдрованда пузырчатая (Aldrovanda vesiculosa)

Растение состоит в основном из свободно плавающих стеблей, которые достигают 6-11 см в длину. Листья-ловушки, величиной 2-3 мм, вырастают в 5-9 завитков по центру стебля. Ловушки прикрепляются к черешкам, которые содержат воздух, позволяющий растению плавать. Это быстро растущее растение и оно может достигать 4-9 мм в день и в некоторых случаях производить новый завиток каждый день. В то время как растение растет на одном конце, другой конец постепенно погибает.

Ловушка растения состоит из двух долей, которые захлопывается, как капкан. Отверстия ловушки направлены наружу и покрыты тонкими волосками, которые позволяют ловушке закрыться вокруг любой жертвы, которая оказывается достаточно близко. Ловушка захлопывается за десятки миллисекунд, что является одним из примеров самого быстрого движения в животном мире.

10. Венерина мухоловка (Dionaea Muscipula)

Листовая пластина его разделена на две области: плоские, длинные, в форме сердца, способные на фотосинтез черешки и пару конечных долей, свисающих с главной жилки листа, которые формируют ловушку. Внутренняя поверхность этих долей содержит красный пигмент, а края выделяют слизь.

Листовые доли проделывают резкое движение, захлопываясь, когда стимулируются его сенсорные волоски. Растение настолько развитое, что может отличить живой стимул от неживого. Листья его захлопываются за 0,1 секунду. Они окаймлены жесткими, как шипы ресничками, которые удерживают добычу. Как только жертва попалась, внутренняя поверхность листьев постепенно стимулируется, а края долей растут и сливаются, закрывая ловушку и создавая закрытый желудок, где и происходит переваривание добычи.

Новое в блогах

Насекомоядные хищные растения

Насекомоядные хищные растения кажутся этаким абсурдом растительного мира. Подумать только – растения, питающиеся животными!

У некоторых видов в ловчие органы могут попадать не только насекомые, но также лягушки, ящерицы и мыши.

Страсть к охоте у этих растений выработалась вынужденно. Они произрастают на почвах, испытывающих недостаток азота.

В то же время хищничество для насекомоядных растений не является главным и единственным способом питания: они остаются обычными растениями и питаются посредством фотосинтеза.

Оставшись без «мяса», насекомоядное растение не умрёт, оно будет лишь испытывать некоторые проблемы с цветением и плодоношением.

Насекомоядные растения – виды

Видов хищных растений достаточно много. Они выработали самые разные способы охоты на животных. У многих из них ловчие органы поражают своим совершенством и эффективностью.

1.Росянки – одни из самых известных и узнаваемых насекомоядных растений. Их листья покрыты волосками, выделяющими клейкую жидкость, которая привлекает мух и других насекомых. Как только муха села на ресничку, как та начинает загибаться к листу. Прилипшая добыча не может выбраться. К процессу подключаются другие реснички, которые крепко прижимают добычу к листу. После этого начинает выделяться пищеварительный сок.

2.Альдрованда пузырчатая – ещё одно растение из семейства Росянковых. Ведёт водный образ жизни, питается мелкими водными насекомыми и рачками.

Альдрованда пузырчатая фото

3.Венерина мухоловка – по-настоящему «культовое» хищное растение, изображаемое во множестве мультфильмов, игр и др. Часть её листьев превращена в «челюсти» с острыми «зубами». Венерина мухоловка – одно из немногих растений, способных совершать быстрые активные движения.

веренина мухоловка фото

4.Непентесы – обширное семейство растений, имеющих ловчие органы в виде кувшинчиков с «крышечкой». Из-под крышечки вытекает ароматная жидкость, привлекающая насекомых. А внутренние стенки «сосуда» очень скользкие, так что попавшие туда насекомые не могут выбраться и падают на дно, где их ожидает другая жидкость – пищеварительная.

5.Библис гигантский – самое крупное из ныне живущих хищных растений. Имеет длинные и тонкие листья, густо покрытые клейкими волосками и пищеварительными желёзками. Легенды рассказывают, что это якобы растение-людоед. Но в действительности рацион этого относительно крупного (до полуметра высотой) куста ограничивается мелкой живностью, включая лягушек и ящериц.

библис гигантский фото

6.Саррацении – ещё одно семейство растений с «кувшинчиками», точнее – с длинными трубками, в которые превращены их листья.

7.Жирянка – небольшое растение с листьями, собранными в прикорневую розетку. Листья как бы «смазаны жиром»: расположенные на них железы выделяют привлекающую насекомых жидкость. Попавшее насекомое приклеивается к листу и своими движениями вызывает его медленное скручивание. Другие железы выделяют пищеварительные ферменты.

Какие растения насекомоядные: примеры

Большинство насекомоядных растений имеют специальные ловчие органы, которые чаще всего являются видоизменёнными листьями. В их разнообразии преуспело семейство Росянковых – весьма космополитичное, его представители встречаются на большинстве континентов. Это и чувствительные волоски на листьях у обычных росянок, и «челюсти» венериной мухоловки и альдрованды.

Ради получения драгоценного азота такие растения пошли на невозможное – научились активно двигаться. Непентесы, жирянки, саррацении избрали другой, пассивный путь ловли: они просто привлекают добычу ароматным соком, а та уже сама тонет в пищеварительном соке, заполняющем кувшинчик, или приклеивается к листу.

Сложно сказать, когда появились первые насекомоядные растения. Ведь большинство из них – растения травянистые, лишённые твёрдых частей, и ископаемых останков «зелёных хищников» практически не сохранилось. Одно из немногих исключений – останки археамфоры, жившей 145 миллионов лет назад. Это растение было огромной сарраценией, судя по внешнему виду; также это одно из древнейших цветковых растений на Земле. А это свидетельствует о том, что осваивать хищничество покрытосеменные стали вскоре после своего появления.

То, что хищничество не является жизненно важным навыком для насекомоядных растений, нужно учитывать при их разведении. Так, венерину мухоловку нельзя кормить обычным мясом с человеческого стола, а насекомых следует ей давать не более двух-трёх в сутки. Один листок-челюсть рассчитан всего на несколько захлопываний, после чего он отмирает.

Некоторые насекомоядные растения со временем утратили плотоядный образ жизни. Так, кувшинчики некоторых непентесов улавливают не насекомых, а опадающие листья других растений или экскременты насекомых. Тупайи (мелкие животные, относящиеся к примитивным приматам) используют эти огромные кувшины, лежащие на земле, в качестве унитазов. Такой вот своеобразный симбиоз.

Итоги

Насекомоядные растения, как видим, являются весьма нестандартными растениями, в том числе с эволюционной точки зрения. Именно эти растения в своё время сильно заинтересовали Дарвина и послужили толчком к написанию его знаменитой книги. Выше упоминалось о совершенстве ловчих органов хищных растений. Это действительно так.

У венериной мухоловки, например, имеется даже защита от «ложных срабатываний»: створки листа закрываются только тогда, когда добыча коснулась нескольких ресничек, – растение понимает, что их раздражает именно пойманное насекомое. Это очень важно, так как на закрытие створки мухоловка тратит очень много энергии.

Парадоксально, но насекомоядные растения сами довольно чувствительны к паразитическим насекомым и их личинкам. И цветоводы-любители порой тратят много сил и времени, чтобы бороться с паразитами.

Причины появления насекомоядности у растений

Если в давние времена некоторые из растений принялись «поедать», а вернее «переваривать» насекомых, то исключительно, лишь для того, чтобы выжить во враждебной среде, где почва настолько бедная или настолько кислая, что корни не могли получать питательные вещества привычным путем. Это способ для получения дополнительных минеральных веществ, в основном фосфора и азота, а также серы и различных микроэлементов. Не найдя иной возможности удовлетворить свою потребность в минеральных солях и микроэлементах, эти растения эволюционировали настолько, что смогли получать их из органической материи. При этом эффект от пойманных насекомых проявляется сильнее на более бедных минеральными веществами почвах. Высокое содержание азота в почве приводит к сокращению числа взрослых растений в популяции и положительно влияет на интенсивность вегетативного роста. Именно поэтому хищные растения начали ловить живые существа, которые обеспечивают им необходимое питание.

Что заставляет эти растения «выходить на охоту»? Дело в том, что растут «хищники», как правило, на болотах, в топких и влажных местах – там, где большинство растений просто не могут выжить из-за нехватки питательных веществ. А растения хищники отлично чувствуют себя в таких спартанских условиях, пополняя рацион животной пищей. Неизбежное в таких условиях азотистое голодание, а также недостаток фосфора,калия и др. веществ насекомоядные растения восполняют за счёт насекомых, улавливаемых ими при помощи ловчих органов – метаморфизованных листьев. На поверхности таких листьев имеются желёзки, выделяющие пищеварительные ферменты типа пепсина и органические кислоты (муравьиную, бензойную и др.). Ферменты расщепляют белки тела животного до более простых, усваиваемых насекомоядными растениями соединений. У наземных насекомоядных растений корневая система развита слабо, у водных она редуцирована, тем не менее, все они могут существовать за счёт веществ, получаемых из почвы или воды. Однако дополнительное питание животной пищей ускоряет развитие насекомоядных растений.

Основные типы ловчих аппаратов насекомоядных растений

У насекомоядных растений все листья особи или часть из них метаморфизированы в ловчие аппараты. Растения этих видов автотрофные, но наряду с этим при помощи ловчих аппаратов они используют богатую азотом и фосфором органическую пищу, переваривая животных.

Эти специфические ветви эволюции возникли в результате приспособления растений к жизни в неблагоприятных условиях азотного и минерального питания. Именно такие условия характерны для верховых болот и пресноводных водоемов тропической и умеренной широт, где главным образом они обитают.

Строение ловчих аппаратов разнообразно, при этом у растений одних видов они неподвижны, у других — обладают способностью к движению при захвате и переваривании добычи.

У взрослых растений развиваются длинные цепляющиеся побеги. В пределах каждого побега листья различаются: одни из них выполняют только функции фотосинтеза — они крупные, кожистые, узколанцетные, с усиковидной верхушкой, другие — метаморфизированы и имеют ловчие аппараты.

Нижняя часть метаморфизированных листьев подобна фотосинтезирующим — это уплощенное, имеющее вид пластинки основание листа (филлодий). Тонкая цилиндрическая часть, выполняющая функцию усика (она закручивается вокруг ветвей других растений), — черешок. Нижняя часть пластинки листа превращена в цилиндрический или кувшинов ловчий аппарат, который благодаря черешку-усику подвешен в воздухе. У молодых кувшинов устье (отверстие) плотно закрыто крышечкой (верхняя часть пластинки), у вполне развитых — она несколько приподнимается, располагаясь под углом, и в дальнейшем остается неподвижной. Крышечка препятствует попаданию в кувшин дождевой воды; у многих видов ее край обрамляют острые длинные волоски, преграждающие путь в ловушку животным более крупным, чем те, на которых рассчитан ловчий аппарат.

У пузырчаток, насчитывающих около 250 видов и распространенных во всех частях света, ловчий аппарат снабжен клапаном, который закрывает попавшимся животным выход из ловушки.

Конечно, растения охотятся совсем не так, как животные, и добыча у них не самая крупная – насекомые. Все растения охотники – цветковые. Но не цветки (хотя подчас очень красивые) привлекают насекомых. Главная приманка для жертвы – листья, издающие сладкий запах особой жидкости, выделяемой растениями.

Все насекомоядные растения можно условно разделить на две группы по механизму ловли:

активно ловящие — с активно движущимися органами для ловли насекомых (росянка, мухоловка);

со слизистыми и клейкими выделениями на листьях, улавливающими насекомых (росолист);

с ловушками — кувшинчиками, пузырьками и тому подобным (пузырчатка, непентес, саррацения).

Насекомоядные растения используют следующие основные типы ловушек для ловли добычи:

липкие ловушки (у росянок и жирянок);

листья, которые смыкаются в виде капканов (у венериной мухоловки и пузырчаток);

засасывающие ловушки – ловчие листья в форме кувшинов (у саррацениевых, непентовых и цефалотовых).