Хищные растения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Хищные растения

Хищные растения считаются чудом природы. Обитая в местах с недостатком питательных веществ в почве, они выработали уникальную для растительного мира стратегию выживания - способность ловить и "поедать" живую добычу.

Это не плод разыгравшегося воображения. Хищные растения не только реально существуют, но и необычайно широко распространены. Насчитывается 450 видов таких растений, относящихся к 6 семействам, их можно обнаружить по всему свету в самых разных местах обитания. Поскольку эти хищные растения питаются в основном мелкими насекомыми, то их еще называют насекомоядными

Растения используют пять различных типов приспособлений для поимки добычи - ловчие листья в форме кувшинчика, захлопывающиеся листья, липучие ловушки, засасывающие ловушки и ловушки типа рачевни. Однако тип ловушки не связан с определенным семейством растений.

Привлекаемое чашевидными ловчими листьями, ничего не подозревающее насекомое садится на лист, скользит по его гладкой поверхности вниз и тонет в пищеварительном соке. Постепенно все питательные вещества насекомого впитываются растением через поверхность листа.

Такие растения применяют различные уловки для заманивания добычи. Края и внутренние стенки ловчих листьев некоторых из них окрашены в ярко-красный цвет, в то время как другие выделяют сахаристое вещество. У саррацении (Sarracenia) на горловине кувшинчика имеются длинные направленные вниз волоски, не позволяющие насекомым выбраться наружу. Есть два возможных объяснения, почему добыча не вылетает из ловушки: дурманящее вещество, содержащееся в сахаристой жидкости и быстро усыпляющее добычу, или нависающая крышечка, которая дезориентирует насекомое.

Внутри кувшинчика железки выделяют ферменты, ускоряющие растворение плоти насекомого. Но есть насекомые, которые могут существовать внутри таких кувшинчиков. Личинки комара Wyeomyia smithii фактически живут в кувшинчике пурпурной саррацении (Sarracenia purpurea), в то время как взрослые насекомые могут беспрепятственно залетать и вылетать оттуда. Паук Misumennops nepenthicola также часто устраивает там свое жилище.

Пузырчатка ловит добычу (как правило, дафний - водяных блох) с помощью небольших пузырьков на листьях. Вначале из каждого пузырька с помощью специальных желез выкачивается вода. При касании к сигнальным волоскам у входного клапана ловушки, клапан распахивается, и вода вместе с добычей заполняет пузырек.

Захлопывающиеся ловушки

насекомоядное растение хищный ловушка

Наиболее известным примером такой ловушки является венерина мухоловка (Dionaea muscipula). Ловушка формируется на конце листа, черешок играет роль петли, а сам лист образует две окаймленных зубцами доли. На каждой из них имеются чувствительные волоски, приводящие в действие ловушку.

Это происходит, когда насекомое потревожит один из волосков. Но только при касании второго волоска из основания растения поступает достаточно мощный электрический импульс, заставляющий ловушку захлопнуться. Причем неважно, происходит ли повторное касание одного и того же волоска или двух разных - растение имеет надежный пусковой механизм "двойного действия", позволяющий избегать случайного срабатывания, например, от капли дождя.

Ловушка захлопывается очень быстро - в пределах одной пятой доли секунды. Заходящие друг за друга зубцы закрываются неплотно, и небольшое насекомое может даже выбраться наружу. Тогда ловушка открывается вновь, чтобы не расходовать ценную пищеварительную жидкость на мелкую, не очень питательную добычу. Но если попадается крупная добыча, ловушка медленно закрывается в течение нескольких часов, пока жертва не будет полностью раздавлена.

Лягушонок не входит в обычный рацион венериной мухоловки. И хотя ловушка этого растения не предназначена для такой крупной добычи, она захлопнется при касании сигнальных волосков, расположенных внутри долей ловчего листа.

Липучие ловушки

Росянки (Drosera и Drosophyllum), жирянки (Pinguicula) и росолисты (Byblis) используют клейкое вещество. Как только насекомые садятся на лист, они вязнут в сахаристой жидкости, выделяемой особыми стебельковыми железами листьев. Пытаясь вырваться, жертва заставляет соседние волоски наклониться в сторону источника движения и в результате оказывается еще более прочно схваченной.

Засасывающие ловушки

Пузырчатки (Utricularia и Polypompholyx) растут в прудах. Они могут либо свободно плавать, либо пускать корни. С их листьев свисают пузырьки, имеющие отверстие, закрывающее свободноподвешенный клапан. Особые железы выкачивают из пузырька почти всю воду, чтобы клапан оставался плотно закрытым благодаря давлению воды снаружи. Затем выделяется сахаристое вещество, привлекающее добычу и одновременно укрепляющее клапан. Щетинки направляют добычу к клапану, который мгновенно открывается при касании жертвой сигнальных волосков. Давление заставляет клапан открыться вовнутрь, и добыча вместе с водой засасывается в пузырек. Далее клапан быстро закрывается, вода выкачивается наружу, и начинается переваривание улова.

Ловушки-рачевни

На мелководье, рядом с пузырчаткой, часто находят Genlisea - небольшие свободно плавающие и слегка протопленные розетки. Ловчие листья этого растения имеют короткий черешок, разделенный на две уходящие под воду трубки. По всей длине трубок проходит спиральная прорезь, вдоль внутренней поверхности которой находится ряд направленных внутрь волосков. Железки, расположенные на наружном крае, выделяют клейкое вещество. Небольшие водные организмы направляются волосками внутрь ловушки, откуда они уже не могут выбраться.

Знаете ли вы?

- Размеры ловушки-кувшинчика непентеса (Nepenthes), одного из самых больших видов насекомоядных растений семейства аристолохиевых, позволяет ему ловить крыс и мелких птиц.

- Одним из ферментов, выделяемых непентесом, является непентезий, разлагающий белки добычи на аминокислоты. Эти соединения обеспечивают растение азотом, которого часто не хватает в местах его обитания во влажных тропиках.

- Экзоскелеты насекомых являются еще одним потенциальным источником азота. Они полностью состоят из практически неразрушаемого вещества - хитина. Однако непентес может выделять фермент, способный растворить и этот материал.

- У многих насекомоядных растений есть "пружинные" клапаны, которые приводятся в действие электрическими импульсами, генерируемыми самим растением.

- Длина ловчих листов-кувшинчиков саррацении доходит до метра.

Охрана естественных местообитаний насекомоядных растений

Современная эпоха охраны окружающей среды началась только в конце XIX столетия с основания национальных парков. Защита оставшихся на Земле природных местообитаний продолжает оставаться жизненно важной проблемой. Сбор в природной обстановке представляет особую опасность для многих групп растений. Всегда считалось модным выращивать растения из влажных джунглей или с туманных горных склонов. Число причудливых суккулентов, экзотических орхидей, в том числе и насекомоядных растений, собранных на продажу в природных местообитаниях, увеличилось по мере того, как возросла их популярность. Первозданная красота многих редких растений делает их уязвимыми. Многие растения, перед которыми стоит угроза чрезмерного сбора в природе, трудно размножаются, или же у них уходит много времени на то, чтобы прорасти и достичь пригодного для продажи растения.

В настоящее время также существует угроза исчезновения насекомоядных растений. Сокращение их местообитаний, осушение почв для сельскохозяйственных нужд и эрозия играют отрицательную роль, а изменение в использовании земель открывают доступ на данные территории заносных растений. Сохранившиеся популяции находятся в опасности слишком интенсивного сбора растений. Местообитания насекомоядных растений характеризуются низким плодородием почвы, поэтому их часто используют для выпаса скота, предварительно осушив их. Деревья и кустарники вырубают или выжигают, что приводит к возникновению у них болезней, а в конечном счете - к гибели. При охране естественных местообитаний следует уделять двум проблемам - это контроль развития заносных растений и сохранение уровня грунтовых вод.

В некоторых частях ареала сильно сократились популяции некоторых насекомоядных растений, в частности росянки круглолистной, вследствие осушения болот и заготовок торфа. Торфяные болота формируются в течение миллионов лет. Живые болота сильно увлажнены, характеризуются кислой средой и очень бедны питательными веществами, в связи с чем только очень специализированные растения могут выжить в таких условиях, например, виды росянок и сфагнового мха. После заготовки торфа болото пересыхает, живая флора начинает погибать.

Огромное беспокойство вызывает разрушение местообитаний нескольких видов непентесов вследствие проведения лесозаготовок и лесных пожаров. Это привело к практически полному вымиранию некоторых видов. Несколько видов оказались устойчивы к подобному воздействию и прекрасно развиваются во вторичном лесу, тогда как другие виды чувствительны к малейшему беспокойству среды. Вытаптывание и сбор растений оказывает пагубное влияние на их популяции.

В Ботаническом саду в Атланте собрана одна из крупнейших мировых коллекций насекомоядных растений, а также ведется активная работа по восстановлению и охране их местообитаний. Миллионы растений хищников ежегодно размножают в искусственных условиях, но растения по-прежнему продолжают выкапывать из естественных условий, что является серьезной проблемой. Коммерческое выращивание растений, размноженные в искусственных условиях, осуществляется огромными питомниками, расположенными преимущественно в США и в Нидерландах. Эти питомники стараются ориентироваться на выращивании, наверное, наиболее популярного насекомоядного растения - венериной мухоловки.

К сожалению, широкая известность этого растения отчасти вызвала сокращение его численности. Этот вид можно легко размножить в больших количествах, что снимает необходимость сбора растений в природе. Растения венериной мухоловки часто можно получить в садовых центрах в пробирках для микроразмножения вместе с инструкцией по переносу их в грунт. Многие яркоокрашенные культивары размножают таким же образом.

Микроразмножение - выращивание растений из семян или кусочков ткани в стерильных условиях на богатой питательной среде - позволило ботаническим садам увеличить запасы многих редких и находящихся под угрозой исчезновения видов. Согласно новейшей методике культивирования тканей выращиваются крошечные кусочки соматической ткани (обычной ткани листа или стебля, в которой клетки в нормальных условиях не делятся). Фрагменты ткани обрабатывают сигнальными химическими веществами, что приводит к образованию похожих на зародыш структур без необходимости полового размножения. Из 1 г ткани может получиться тысячи таких соматических зародышей. Эта методика применяется для спасения находящихся в крайней опасности многих редких растений, в том числе и насекомоядных.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://probel.km.ru/

Размещено на Allbest.ru