Плотоядные растения: жестокие хищники или жертвы обстоятельств?
Хищные растения выглядят своего рода вершиной эволюции растительного мира. Им доступны не только прелести фотосинтеза, но и жестокое пожирание насекомых, что в разы повышает шансы на выживание и успешное размножение даже в трудных условиях. В некоторым смысле это переосмысление самого понятия «растение», верно?
Оказывается, что плотоядные растения не столько кровожадные, сколько заложники обстоятельств. Способность отращивать сложные ловушки и убивать насекомых в основном является адаптационным механизмом жизнеобеспечения в местах, где качество почвы оставляет желать лучшего. Эти свойства развивались у растений независимо, как минимум 6 раз на протяжении эволюции, и новое исследование показывает, что механизмы, с помощью которых растения ловят и переваривают насекомых, тесно связаны между собой на молекулярном уровне. Работа была опубликована в журнале
Общий термин для обозначения одного и того же признака, независимо развившегося у разных, не связанных друг с другом видов, носит название «конвергентная эволюция». К примеру, и насекомые, и птицы умеют летать. У кальмаров и человека одинаковое строение глаз. Плотоядные растения по всему миру способны поедать насекомых — все это, конечно, весьма поверхностные примеры, поскольку способности развивались по-разному. Хищные растения поднимают вопрос на совершенно иной уровень: они используют не просто схожие механизмы, но даже схожие белки.
Растения из Америки, Австралии и Азии связаны в первую очередь тем, что используют пищеварительные ферменты в качестве способа сломить и растворить добычу, несмотря на то, что каждый вид прошел собственный эволюционный путь до подобного решения. Эта стратегия предполагает, что у растений есть ограниченное число способов того, как вырабатывать пищеварительные ферменты, поскольку вероятность того, что один и тот же механизм развивался тремя различными способами исчезающе мала. Некоторые эти ферменты даже обнаружены у других, не плотоядных растений, которые вырабатывают подобные вещества в качестве защитных механизмов, поэтому вполне вероятно, что безвредные изначально белки просто были переориентированы в агрессивные, растворяющие органику вещества.
Венерина мухоловка (Dionaea muscipula) — это, наверное, самый известный представитель плотоядных растений
Биологи внимательно изучили ряд хищных растений, произведя отбор проб жидкости из их резервуаров и химический анализ ферментов. Они также сравнили гены кувшинов и обычных листьев. Это прямое сравнение, поскольку аппараты фиксации насекомых (к примеру, у венериной мухоловки) — это просто видоизмененные листья. Перед тем, как стать плотоядными, хищные растения были обычными фотосинтетиками. Они произрастали на болотах, где много воды, но очень мало питательных веществ. Из-за этого дефицита растения не могли получать в достатке необходимый им углерод и азот, а потому пошли на крайние меры и начали охотиться на насекомых, которых на болоте всегда в изобилии.
Превращение листьев в ловушки означает существенные затраты энергии. Ловушки плохо подходят на роль фотосинтетиков, а вот на их работу растение тратит большое количество своих энергетических ресурсов. Поэтому, к слову, плотоядные растения редко выживают в домашних условиях — хозяева часто забавляются с ними и, растратив вхолостую всю энергию, растение попросту погибает. Даже если вы будете относиться к такому растению бережно и станете систематически его подкармливать, то оно, скорее всего, все равно погибнет, но уже из-за водопроводной воды. Она богата минеральными веществами, которые станут серьезным испытанием для тонких корней плотоядного растения, привыкшего жить в условиях вечного дефицита. Так что, если задумаете завести себе такого привередливого питомца, советуем вам приобрести и подходящую для этого воду.
