Некогда люди верили в существование удивительных созданий: грифонов, драконов, единорогов и чудищ с человеческими головами. Но удивительней всего были хищные растения, пожирающие людей. В 19 веке путешественники рассказывали о дереве c Мадагаскара. Говорили, что у него щупальца, подобные зелёным змеям, цепко хватающие добычу. Разумеется, это лишь викторианская байка, но как в любой выдумке, в ней содержалась доля правды.
Тёмная сторона растений – убийства и хаос
Исследуя склоны горы Кинабалу в Борнео, викторианские натуралисты нашли нечто не менее удивительное – представителя фауны с листьями в форме кувшинов, в одном из которых находилась полупереваренная тушка крысы. Это открытие стало сенсацией.
Оно привлекло внимание величайшего натуралиста того времени – Чарльза Дарвина. С помощью кропотливых экспериментов он выяснил, что многие растения ловят и убивают насекомых, чтобы питаться ими. Для этой цели они использовали способы не менее жуткие, чем любое порождение викторианской фантазии.
Любые хищники должны ловить и убивать добычу, и растения развили три механизма охоты. Многие действуют подобно липкой бумаге, покрытой клейким веществом, к которому прилипают насекомые.- Другие обладают листьями в форме кувшинчиков. Сосуды наполнены жидкостью, в которой насекомые тонут и перевариваются. Некоторые цветы хищники оснащены очень хитроумными ловушками.
- Третий способ – капкан. Подобно старым мышеловкам насекомоядные растения захватывают жертву. Открытие этих цветков вызвало немалый шум. Действительно ли эти хищники ловят насекомых? Экземпляр был отправлен крупнейшему ботанику того времени. Швед Карл Линней счел эту растительную культуру омерзительной и богохульной, идущей в разрез с божественным порядком вещей. Линней создал систему классификации всех живых организмов, которая до сих пор в ходу. Однако он отказывался верить в насекомоядность растений.
Росянка — цветок, который ест мух
Более века спустя, Чарльз Дарвин доказал его неправоту. Он выращивал множество хищных растений для своих экспериментов, но больше всего его интересовала культура под названием росянка, или дроссера.
Дарвин знаменит теорией о происхождении новых видов, но этот необычный цветок настолько поразило его, что он писал: «дроссера мне интересней, чем происхождение всех прочих видов на Земле». Росянка использует для охоты листья. Насекомые прилипают к слизи, но сначала натуралисты считали это случайностью.
Дарвин доказал, что реальность более зловеща. Результаты эксперимента поразили и напугали его. Он помещал на листья различные вещества:
- молоко,
- мясо,
- бумагу,
- камень,
- и даже мочу.
И фиксировал, как реагируют растения. Молоко заставляло лист сворачиваться, мясо и моча – тоже, а на камень и бумагу растение не реагировало. Дарвин выявил, что реакция провоцируется веществами, содержащими азот. Он также обнаружил, что растение впитывает питательные вещества через листья. Настоящий хищник, подобно животным.
Но почему растения стали насекомоядными?
В основном насекомоядные растения живут в таких местах, как болота и топи, где почва бедна питательными веществами, такими как азот. Азот тут всё-таки есть – он расхаживает на шести ногах. Растению нужно всего лишь поймать жука, чтобы получить удобрение.
Как и в экспериментах Дарвина, листья росянки активируются, когда насекомое прилипло. В течение получаса ближайшие волоски наклоняются к насекомому, приклеивая его покрепче. Затем лист оборачивается вокруг добычи, железы на поверхности листа выделяют химикаты, растворяющие и переваривающие насекомое.
Увидев это, Дарвин написал: «Порой мне кажется, что дроссера – это замаскированное животное». В некотором смысле он был прав. В болотах Флориды росянка конкурирует с другими хищниками из мира животных. Кое-где земля полностью устлана розовой росянкой. Чаще всего в добыче недостатка нет, и росянка хорошо питается.
Но у растения есть соперники – пауки-волки. Паук сплетает плотную сеть над землёй. Если кто-то наступает на паутину, то вибрация передается пауку, прячущемуся в ее центре, и он молниеносно нападает. Когда добычи не хватает паук увеличивает размеры сети, чтобы ловить больше насекомых и росянка лишается пищи.
У растений-хищников есть и другие конкуренты. Росянке требуется время, чтобы убить и переварить жертву, а метания насекомого привлекают внимание жабы-малютки. Они водятся в этих влажных лесах и нередко воруют добычу росянки. Липкие ловушки росянок принимают разные формы: от плоских ковров до растений, врастающих до 2– 3 метров в высоту.
Роридула
Липкие ловушки так эффективны, что другие растений выработали похожие методы. Это роридула, растущая лишь в нескольких регионах Южной Африки. Как и росянка она покрыта клейким веществом, хотя в отличие от росянки оно скорее похоже на смолу. Капельки более липкие, чем слизь росянки и ловят более крупных и сильных насекомых. У роридулы на листьях нет переваривающие желез. Как же она поступает с добычей?
Ей помогает крохотный жучок – клоп-слепняк. Слепняк всю жизнь проводит на роредуле. Он обладает неприлипающим восковым покрытием и может без опаски ходить по этому лесу из суперклея. Клоп-слепняк – хищник. На крупном растении их сотни – более чем достаточно, чтобы переработать всех пойманных роредулой насекомых. Жуки осторожны. Ведь в ловушку может напасть слишком большая и опасная добыча. Так что, первые 10 минут слепняк лишь оценивает ситуацию и ждёт пока муха ослабеет.
Затем из дикого леса появляется молодняк, предвкушающий пир. Сначала жуков возмущает компания – там и тут вспыхивают драки. Но вот добыча почти мертва и всем становится не до баловства. У слепняка жёсткий хоботок, не хуже медицинской иглы и он втыкает его в муху, чтобы высосать соки.
Даже едва родившиеся жуки присоединяются к трапезе. Поев, жуки оставляют на листьях роредулы свой помет – готовое переваренное удобрение, которое поглощается растением. Роредула и слепняки состоят в симбиотических отношениях: без клопов роридула не была бы хищником, а слепняки водятся в этих липких ветвях.
Венерина мухоловка
Липкие листья снабжают насекомоядные растения всеми питательными веществами для выживания во влажных лесах и болотах, но одно растения зашло еще дальше. В природе оно растёт лишь на небольшом участке влажного соснового леса в Северной Каролине – венерина мухоловка. Она развилась из клейкой ловушки росянки. Медленное сворачивание листа превратилось в чуткий капкан, способный схватить насекомое.
Образцы растения прислали Дарвину и он вырастил их в теплице, чтобы изучить. При внимательном рассмотрение он обнаружил, что помимо шипов по краям листьев на поверхности каждой доли есть три тонких волоска. Резонно предположить, что это спусковой механизм. Для проверки Дарвин прикасался к одному волоску, но ловушка срабатывала не всегда. А вот при прикосновении к двум волоскам сразу капкан тут же захлопывался. На то есть свои причины: для захлопывания нужна энергия.
В природе мухоловка обитает там, где часто идут сильные дожди и им совершенно не нужно, чтобы ловушка реагировала на каждую дождевую каплю. Коснуться одновременно двух волосков сложнее, и ловушка не сработает случайно.
Чтобы капкан захлопнулся нужно коснуться двух волосков с интервалом не более 20 секунд. Жук стимулирует первый волосок, запуская часовую бомбу. Еще одно касание и ловушка захлопнулась.
У насекомых быстрая реакция, но растение-хищник ещё быстрее – ловушка закрывается за треть секунды. Шипы вдоль краев листьев скрещиваются, как тюремная решетка, но пока не вплотную. На это тоже есть причины: волоски так чувствительны, что срабатывают даже на крошечных насекомых, слишком мелких для полноценной трапезы и щели между прутьями тюрьмы позволяют мелким насекомым выбраться.
Через несколько дней, если волосков ничто не касается, капкан вновь раскрывается. Более достойная добыча остается внутри, продолжая стимулировать волоски. За несколько часов стенки ловушки смыкаются и клетки на внутренней поверхности выделяют вещества, убивающие и переваривающие насекомых. Легко понять, почему Дарвин назвал мухоловку самым удивительным растением в мире.
Альдрованда пузырчатая
У мухоловки есть менее известные родственники, растущие в воде – альдрованда пузырчатая. Из-за расположения веток она похожа на водяное колесо, но его лопасти представляют собой смертельные ловушки. Каждый капкан обрамляют чувствительные волоски.
Ловушки всего несколько миллиметров в длину и работают подобно мухоловке. Альдрованда охотиться на ракушковых рачков и копиподов. Стоит коснуться волосков и капкан срабатывает почти так же быстро, как мухоловка. Что поразительно – ведь эти ловушки находятся в воде, которая гораздо плотнее воздуха. Пойманный рачок медленно переваривается.
Дарвин исследовал липкие ловушки и капканы и доказал, что эти растения – настоящие хищники. Но есть третий тип ловушек, насчет которых Дарвин не был так уверен – ямы-ловушки растений с ловчими листьями. Он предположил, что они насекомоядны и теперь мы знаем, что подобные ловушки самые сложные и хитроумные из всех.
Ловчие листья возникли независимо друг от друга в
- обеих Америках,
- в Австралии,
- и в Юго-Восточной Азии.
Они прекрасны, но красота этих цветков смертельна. Под ней кроются ловушки, привлекающие и убивающие неосторожных. Эта конструкция поразила Дарвина, он засомневался в естественном происхождении настолько сложных систем. И напрасно.
Бромелия
Ответ находится в болотистых лесах тропической Америки. Деревья здесь увешаны бромелиями – растениями-хищниками, родственниками ананасов. Многие растут как эпифиты, прицепившись к ветвям и стволам деревьев, чтобы подняться над землей поближе к солнцу.
Но корни, висящие в воздухе, не могут впитывать воду и питательные вещества из почвы. Вместо этого, листья образуют в центре растения колодец, куда в дождь наливается вода. Туда же попадают листья, падающие с деревьев. Так что растения получают необходимую воду и пищу из личного источника. Или не такого уж личного?
Многим существам цветки-воронки бромелии кажутся миниатюрными прудами. В Южной Америке лягушки-древолазы перебираются с растения на растение в поисках еще не занятого колодца, то есть места, чтобы вывести потомство. Но некоторые бромелии не такие гостеприимные.
Как у многих бромелий, у бромелии брохинии в самом центре растения – воронка, но внутри нее кислота и пищеварительные ферменты. Ее листья покрыты воском и скользкие, как лед. Муравей, забравшийся на такой лист, скользит и сползает к смертельному колодцу, где будет переварен и превратится в пищу.
Саррацения
Начав с самого простого, природа путем естественного отбора создала более сложные ловушки. Одна из самых элегантных скрыта в дальнем конце болотистого соснового леса на юго-востоке Соединенных Штатов. Это плотоядное растение – саррацения.
Они отращивают длинные цветы-воронки и привлекают насекомых сладким нектаром. Пытаясь добыть его, насекомые соскальзывают вниз. Добыча падает на дно ловушки и не может выбраться – подняться по внутренней поверхности воронки невозможно. Жертва погибает, а растение выделяет ферменты и кислоту, расщепляя пойманных насекомых.
Капельки манящего сладкого нектара выступают на нижней стороне листа, покрытого тонкими волосками, на которых насекомому трудно удержаться. Высокие заметные воронки и привлекают насекомых обещанием нектара не хуже ярких цветов. Насекомые так заняты поеданием нектара, что не замечают, как держаться становится всё труднее.
Стенки воронки скользкие и спасенья нет, а растение выделяет пищеварительные ферменты, медленно растворяя жертву. Подобная трапеза восполняет все затраты на производство сладкого нектара, но порой труды тратятся зря. Сладкие капли съедаются бабочкой-парусником, слишком крупной, чтобы упасть в ловушку. А во многих кувшинах живет зелёный паук-рысь, ждущий возможности перехватить добычу у растения.
Заключение
Сегодня наш интерес к этим удивительным плотоядным растениям так же велик, как и после их обнаружения и ученых наверняка еще ждут новые сюрпризы. За последние несколько лет открыты около десятка новых видов насекомоядных растений, но существуют еще сотни необследованных регионов, где десятки новых видов ждут своего открытия.
Мы только начинаем изучать невероятно сложные взаимоотношения растений-хищников с животными и другими организмами. Викторианские рассказы о растениях-людоедах были лишь мифами. Но открытия последних лет показали, что в мире насекомоядных растений истина бывает намного удивительнее выдумки.
