Сайты партнеров




GEO приглашает

28-го января в центре современного искусства «Винзавод» c 12:00 до 18:00 пройдет Юна-Фест — выставка-пристройство собак и кошек из приютов


GEO рекомендует

WoodAndWatercolour — удивительные и современные изделия для интерьера, объединяющие лаконичность графики и неповторимую фактуру дерева


Обмен веществ

Чтобы добыть себе пропитание, некоторые растения в тропической Азии превратились в хищников. Зубы им не нужны, насекомые сами лезут в «рот», скользя по гладким краям кувшинчиков-ловушек. А отдельные представители вида непентес, или кувшиночник, даже сожительствуют с животными — на взаимовыгодной основе
текст:
фото: Кристиан Циглер

Кажется, мир перевернулся с ног на голову. Растения едят животных! «Цветы зла», орудующие как хищники. Мирные создания, превратившиеся в охотников.

Когда в 1768 году лондонский торговец текстилем и естествоиспытатель Джон Эллис сообщил корифею ботаники того времени Карлу Линнею о насекомоядных растениях (речь шла о венериной мухоловке), тот ответил тоном, не терпящим возражений: такого не может быть, потому что это противоречит богоугодному устройству природы. И точка.

Сегодня уже все знают, что плотоядная зелень может нарушить библейский порядок. И никого это не смущает, а как раз наоборот — привлекает и восхищает. Поражает воображение, какими изощренными ловушками и трюками пользуются для охоты эти растения, которых в природе насчитывается около шестисот видов.

Вот, к примеру, кувшиночники из рода непентес. Около сотни видов этих растений произрастает в тропических лесах на расстоянии протяженностью от Мадагаскара до Новой Гвинеи и Квинсленда, но больше всего их на острове Борнео. Листья кувшиночников в ходе эволюции превратились в причудливые сосуды, наполненные кислым пищеварительным соком. Эти ловушки предназначены в основном для муравьев — самых массовых насекомых тропического леса.

Ароматом своего нектара растения заманивают муравьев на край кувшина-ловушки, устроенного как лестница, ступеньки которой уходят вниз, внутрь. Коготки муравьев не находят опоры, поэтому у насекомого нет шансов удержаться на краю кувшинчика. К тому же поверхность утолщенного края покрыта тонким слоем воды, и лапки насекомых теряют сцепление с кувшинчиком — как автомобильные шины на мокрой дороге. Причем непентесы сами контролируют образование водяной пленки, поглощая с помощью нектара влагу из воздуха.

Как только добыча соскальзывает внутрь, растение переходит к следующей фазе охоты: крошечные кристаллы воска на внутренней стенке ловушки отламываются и прилипают к лапкам насекомого. Теперь у жертвы одна дорога — вниз.

Но некоторые виды кувшиночников, которым хронически не хватает азота и фосфора, готовы решать эту проблему в «сотрудничестве» с насекомыми. Можно лишь в очередной раз удивляться изобретательности эволюции, предлагающей уникальные решения в борьбе за выживание.

Профессор Ульмар Графе из Университета Бруней-Даруссалам (Султанат Бруней на острове Борнео) наблюдал в болотном лесу поразительный союз растения и животного. Графе, изучающий лягушек, вместе со студентами искал головастиков в ловушках плотоядных растений. Ведь земноводные, как ни странно, часто используют эти миниатюрные «водоемы» для нереста. Но вместо лягушачьего потомства биологи наткнулись на другого гостя: в удлиненных узких кувшинчиках непентеса Хемсли обнаружилась маленькая летучая мышь — четырехсантиметровый мышехвост Хардвика.

Это млекопитающее днем спит вниз головой в ловушках, которые защищают мыше­хвоста и от хищников, и от яркого света. В продолговатом кувшинчике хватит места даже для матери с детенышем. Более того, растение специально уменьшает количество  пищеварительного сока в кувшине, чтобы мышехвосты не замочили уши.

В благодарность за гостеприимство животные оставляют растению свой помет — источник питательных веществ. Примерно треть всего азота, необходимого растению, оно получает из экскрементов временных жильцов. Предоставив себя мышехвостам в качестве унитаза, непентес Хемсли получает дополнительный источник питательных веществ и таким образом снижает  свою потребность в муравьях, за которых приходится конкурировать с сородичами.

Этим «унитазным» трюком пользуются и другие виды кувшиночников. На севере острова Борнео, на горе Кинабалу и в ее окрестностях растет непентес Лоу. На высокогорье муравьев не так много, поэтому этот кувшиночник расширил свой ловчий сосуд до широкой чаши. На нижней стороне крышки, откидывающейся назад, расположены многочисленные нектарные железы, привлекающие четвероногих едоков. Мелкие млекопитающие — тупайи и горные крысы — залезают на край ловушки и лакомятся сладким соком, опорожняя кишечник прямо в чашу.

А непентес раджа настолько увеличил свои яркие красно-коричневые кувшины — некоторые из них вмещают три с половиной литра жидкости, — что мелкие млекопитающие во время трапезы иногда сваливаются туда и тонут.

Другой необычный альянс сложился между непентесом двухшпорцевым и муравьем-древоточцем. В процессе эволюции охотник на насекомых превратился в муравьиного друга — правда, только для одного вида муравьев. Растение предоставляет своему партнеру питание и жилье — нектар и место для гнезда в утолщенном стебле, а взамен  муравей-древоточец следит за тем, чтобы край ловушки оставался чистым. Если бы не муравей, то кувшинчики этого вида непентеса быстро покрылись бы нитями мицелия грибов, став недостаточно скользкими для добычи. Кроме того, древоточец прогоняет долгоносиков, которые подтачивают и разрушают точки роста непентесов. А еще муравьи постоянно устраивают засады под загнутым внутрь краем ловушки и нападают на насекомых, пытающихся избежать печальной участи. Французские ученые решили проверить, что произойдет, если разрушить этот союз растения и насекомого. Оказалось, что улов непентеса уменьшится на две трети.

Правда, биологи долго не могли объяснить такой феномен: муравьи-древоточцы порой ныряют в кислый «бассейн» кувшинчика — что для муравьев необычно, — выволакивают наверх по крутой внутренней стенке саранчу или жука и съедают их сами. А еще они охотятся на личинок комаров, живущих в ловушке. Неужели жильцы промышляют воровством, крадя припасы у хозяина «дома»?

«Ни в коем случае, — говорит Ульмар Графе, детально изучивший это необычное содружество. — Удаляя крупную добычу из ловчего сосуда, муравьи-древоточцы не дают ее съесть личинкам двукрылых насекомых, живущим там. А это полезно для растения: ведь из личинок появились бы мухи и комары, которые, сбежав из ловушки, забрали бы с собой все питательные вещества, поглощенные за время их развития. А то, что съедает древоточец, растение получает обратно — в виде экскрементов муравьиной колонии. Иначе говоря, муравьи становятся своеобразным бункером, резервом питательных веществ. Таким образом, непентесы двухшпорцевые, населенные муравьями-древоточцами, получают из ловушек практически сто процентов необходимого им азота, а те, у которых нет союза с муравьями, — лишь 75. Недостающее количество азота этим растениям приходится затем добывать через корни, тратя на это много энергии.

Какой эволюционный путь прошли непентесы, прежде чем их листья превратились в хитроумные кувшинчики —  идеальный аппарат для выработки пищеварительных ферментов и усвоения питательных веществ? Группа специалистов, которой руководит франкфуртский зоолог Ульрих Машвиц, недавно предложила свою версию развития событий. Они считают, что растения изначально завлекали нектаром обороноспособных муравьев, чтобы те защищали своих кормильцев от агрессоров, то есть это была обычная «защита в обмен на корм». Но в случайных углублениях на листьях могла скапливаться дождевая вода, в которой муравьи тонули или оставляли свои фекалии. Растения, «оценив», что им выгоднее получать дополнительные питательные вещества, стали совершенствовать свои ловушки. В результате долгого естественного отбора появился «князь среди кувшиночников» непентес раджа, который получил видовое название благодаря воистину гигантским размерам ловчего аппарата.

22.08.2014
Связанные по тегам статьи: