Любое насекомое, приземлившееся на листья Австралийской саррацении, моментально втягивается в «кувшинчик», где специальный коктейль из ферментов переваривает жертву. Изучая геном сарацении и сравнивая ее жидкости с другими насекомоядными растениями, исследователи из Университета Нью-Йорка (США) обнаружили, что плотоядные растения во всем мире имеют один и тот же смертельный молекулярный рецепт, даже если они отделены друг от друга миллионами лет эволюции. Об этом пишет журнал Nature.

Хищные растения«Мы действительно видим классический случай конвергентной эволюции, — сказал Виктор Альберт (Victor Albert) из Университета Нью-Йорка (США), соавтор исследования. — Подобное изменение говорит о том, что, вероятно, питательные вещества в почвах были скудны, поэтому эволюция заставила эти растения таким образом захватывать азот и фосфор».

Секвенировав геном подобных видов хищных растений, ученые пришли к выводу, что существуют гены, которые активируются по-разному у разных видов листьев — хищных и неплотоядных. К числу нехищных относятся гены, участвующие в создании нектара, приманивающего насекомых, а также гены, производящие восковые вещества, которые мешают насекомым вырваться из «кувшина».

Альберт и его коллеги обнаружили, что плотоядные гены в подобных растениях имеют общее эволюционное происхождение. Более того, некоторые из этих генов, независимо друг от друга развивались одинаково, чтобы изменить форму ферментов. Исследователи пока не нашли доказательств, но предполагают, генные мутации могли стабилизировать ферменты, когда они присутствуют вместе в пищеварительной жидкости.

Источник: Научная Россия

Венерина мухоловка (Dionaea muscipula) «считает» прикосновения к чувствительным волоскам на поверхности своей ловушки, чтобы «знать», когда ее захлопывать и когда какие вещества выделять. Такое открытие сделали немецкие ученые, под руководством Дженнифер Бём (Jennifer Böhm) и Сёнке Шерцер (Sönke Scherzer) из Института молекулярной физиологии и биофизики растений в Вюрцбурге (Германия). Их статью, опубликованную в журнале Current Biology, пересказывает сайт журнала Science.

Венерина мухоловкаЭксперименты немецких ученых показали, что венерина мухоловка захлопывает свою ловушку, которая состоит из двух видоизмененных листьев, только когда предполагаемая жертва дважды прикоснется к чувствительным волоскам на ее поверхности.

После того, как ловушка захлопнулась, и последующих третьего и четвертого прикосновения к волоскам, — которые означают, что жертва пытается вырваться, — растение выделяет защитную жасмоновую кислоту, которая заодно запускает выработку пищеварительных ферментов, помогающих переварить добычу. Наконец, после пятого прикосновения листья венериной мухоловки начинают вырабатывать ферменты, помогающие ей всосать питательные вещества.

Такой четкий алгоритм помогает растению сначала избежать срабатывания своего ловчего аппарата в ответ на ложную тревогу, каковой, с высокой вероятностью, является однократное прикосновение к сенсорам, — например, если «прикасается» капля влаги, — а потом «съесть» добычу правильно. В конечном счете, все это сводится к экономии энергии, которую на охоту уходит много, даже если ты растение.

Источник: Научная Россия

Редкий симбиоз наблюдают ученые между хищным кувшиночником вида Nepenthes hemslayana и летучими мышами на острове Барнео. Как уверяют ученые из Германии, опубликовавшие статью в журнале Current Biology, растение буквально заманивает летучую мышь ультразвуком. Кратко об открытии можно почитать в ScienceShot.

Летучая мышь подлетающая к хищному растениюХищное растение Nepenthes hemslayana из рода кувшиночников служит местом укрытия для летучих мышей. Внутри кувшина прохладно, нет паразитов и других летучих мышей. В свою очередь, летучая мышь удобряет непентес своими экскрементами, обогащенными азотом. Но как же животные находят это растение в густых тропиках? Ответить на этот вопрос взялись ученые из Зоологического института и музея при Грайфсвальдском университете.

Летучая мышь ищет место для насеста с помощью эхолокации, то есть излучает ультразвуковые волны и по их отражению определяет расстояние до объекта и его форму. Биологи выяснили, что внутри кувшина N. hemslayana есть особая вогнутая структура, которая отражает сигнал летучей мыши так, что животное его распознает и приземляется в кувшин.

Растения крайне редко используют звук для привлечения. Такая тактика известна у растений в Южной Америке, которых опыляют летучие мыши. Теперь ее нашли и у растений Старого света. Авторы исследования считают, что эта структура в кувшине N. hemslayana служит своеобразным акустическим флагом. Она дает кувшиночнику преимущество перед другими растениями в густом лесу, которые могли бы служить летучим мышам насестом.

Источник: Научная Россия

NewScientist сообщает, что исследователи из Геттингенского университета имени Георга-Августа нашли окаменелость из двух листьев растения эоценовой эпохи в янтарной шахте вблизи поселка Янтарный, Калининградская область.  «Потрясающе смотреть на что-то столь древнее, но при этом так хорошо сохранившееся», — говорит ведущий исследователь Ева-Мария Садовски (Eva-Maria Sadowski).

Окаменевший в янтаре представитель семейства РоридуловыеНайденные останки принадлежат семейству Роридуловые, скорее всего растение ловило своих жертв с помощью длинных липких волосков на листьях. Современные представители семейства — эндемики Южной Африки. Найденный экземпляр позволяет сделать вывод, что изначально эти растения были более широко распространены. Позже, предположительно после раскола суперконтинента Гондвана, то есть около 180 миллиона лет назад, ареал их обитания значительно сократился.

«Удивительно, что этот вид был когда-то так широко распространен, а теперь, похоже, стал ископаемым и борется за выживание», —- высказался по этому вопросу Мартин Чик (Martin Cheek) старший ботаник Королевских ботанических садов Кью в Англии.

Роридуловые Африки являются представителями интересного симбиоза растений и насекомых. Они ловят разных членистоногих с помощью липких волосков, но сами ими не питаются. Плотоядные клопы слепняки поедают пойманных жертв, а роридулы получают питательные вещества из помета клопов.

К сожалению, по двум листьям не представляется возможным восстановить полностью внешний вид древнего представителя этого семейства, чем растение питалось и каким был ареал его обитания более 35 миллионов лет назад. Ученые считают, что это была прибрежная зона со смешенным лесом из хищных и цветущих растений. Хищные растения, по-видимому, не приспособились к жизни в местной почве.

Найденные окаменелости позволят отчасти восстановить картину местности того времени. Но все же еще многих данных не хватает, чтобы получить полное представление, каким был лес Балтийского побережья эоценовой эпохи.

Источник: Научная Россия

Неизвестный ранее вид хищного насекомоядного растения открыли в Лондонских королевских садах Кью. Новый вид назвали Nepenthes zygon, сообщает газета The Independent. Статья первооткрывателей вида сотрудника садов Кью Мартина Чика (Martin Cheek) и Метью Джебба (Matthew Jebb) из Национального ботанического сада Ирландии опубликована в журнале Blumea.

Nepenthes zygonНовое растение — родом из Филиппин, где его семена собрали охотники за растениями в 1997 году. В 2004 году они подарили садам Кью саженец, и тот рос себе в тропической оранжерее никем не описанный. Доктор Чик подозревал, что растение какое-то необычное, но ему пришлось ждать цветения, чтобы правильно его идентифицировать. Тут-то и обнаружилось, что этот вид науке не известен. 

Ученые установили, что век назад представителей насекомоядного растения вида Nepenthes zygon нашли американские охотники за растениями, и они хранились в гербариях в Лейдене и Эдинбурге, никак не классифицированные и без названия.

Конечно, найти новый вид растения вот так в оранжерее в Лондоне под носом у исследователей очень странно. Ведь в поисках новых видов люди едут на тысячи километров в джунгли. В садах Кью растет более 50 видов насекомоядных растений. Сейчас они доступны только для исследователей, но доктор Чик надеется выставить Nepenthes z. на всеобщее обозрение в теплицу принцессы Уэльской вместе с Nepenthes robcanrleyi — крупным насекомоядным видом, в открытии которого тоже участвовал Мартин Чик в 2011 году. 

Плотоядные растения помогают бороться с насекомыми, а некоторые из них достаточно крупные, чтобы питаться мышами и крысами. Особую пользу растения-хищники приносят, уничтожая тараканов в теплицах. По словам Чика, он порой не без удовольствия наблюдает, как таракан корчится на дне цветка. 

Растение вида Nepenthes z. отнесено к вымирающим на родине на Филиппинах. Ему угрожает исчезновение из-за обозлесивания страны.

Источник: Научная Россия

Трудно представить себе более странную дружбу, чем та, что существует между муравьями Camponotus schmitzi и насекомоядным растением Nepenthes bicalcarata!

Ловчий кувшин N. bicalcarata. (Фото sudha_singh.)Растение это, как и другие виды непентесов, получает питательные вещества из насекомых, которые попадают в специальный ловчий кувшин — модифицированный лист, наполненный пищеварительным соком. Между тем муравьи Camponotus schmitzi без страха путешествуют по скользким поверхностям растительной ловушки, свободно плавают и ныряют в пищеварительных жидкостях, добывая нектар и отбирая у растения часть добычи, не сумевшей выбраться из ловушки.

Camponotus schmitzi предпочитают жить рядом с Nepenthes bicalcarata, и выгода для муравьёв от такого соседства очевидна. Долгое время биологи полагали, что муравьи просто обкрадывают хищные растения, пока вдруг не обнаружилось, что и растения получают «навар» от этого содружества: непентесы, рядом с которыми жили муравьи, были крупнее, чем те, что росли без муравьёв под боком. 

Муравей C. schmitzi ныряет за личинками комара, плавающими в ловчем кувшине непентеса. (Фото Otopteryx.)Группа исследователей под руководством Вальтера Федерле из Кембриджского университета (Великобритания) решила выяснить, как именно муравьи помогают насекомоядным непентесам.

Во-первых, польза от муравьёв состоит в том, что они поддерживают ловушки растений в чистоте, следят, так сказать, за гигиеной непентесов. Во-вторых (и это, по мнению исследователей, важнее), оказалось, что Camponotus schmitzi вылавливают из кувшинов Nepenthes bicalcarata личинок комаров, которые живут в жидкости, наполняющей эти ёмкости, и действительно обкрадывают растения, поедая попавшуюся добычу.

 Личинки комаров, как известно, развиваются в воде, а потому в кувшинах непентесов много непрошеных гостей. С помощью радиоактивных изотопов азота учёные проследили интенсивность поступления питательных веществ в растения в присутствии или без муравьёв. В присутствии Camponotus schmitzi поток питательных веществ в Nepenthes bicalcarata существенно возрастал. И, как особо подчёркивают исследователи в веб-журнале PLoS ONE, это происходило вовсе не потому, что растения начинали переваривать самих муравьёв, а как раз из-за уничтожения личинок-грабителей.

Получается следующая схема: хищные растения, сами того не желая, предоставили инкубатор для личинок комаров, которые начали отбирать добычу у самих растений, но тут пришла помощь в виде ныряющих муравьёв Camponotus schmitzi, которые стали уничтожать паразитов и заодно следить за гигиеной непентесов. В итоге и непентесы сыты, и муравьи, и все довольны — кроме, разве что, комариных личинок.

Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА

На острове Борнео выявлен интересный симбиоз - в кувшинках хищного растения Nepenthes rafflesiana находят пристанище миниатюрные летучие мыши Kerivoula hardwickii. Причем в кувшинках может отдыхать до двух особей.

Подробнее...

Исследователи из Франции и Германии признали пузырчатку самым быстрым хищным растением в мире. Чтобы зафиксировать рекорд, пришлось снять процесс поимки добычи насекомоядным растением на высокоскоростную видеокамеру.

Представители рода Utricularia – водные растения, которые можно встретить везде кроме Антарктиды. На снимке: ловчий пузырёк (фото Carmen Weisskopf) Пузырчатка крепится корнями ко дну водоёма, но при этом питается мелкими беспозвоночными, например, копеподами.

Группа Филиппа Мармоттана (Philippe Marmottant) из университета Жозефа Фурье в Гренобле исследовала три вида растений из рода Utricularia, а также смоделировала их поведение на компьютере.

Оказалось, что поначалу пузырчатки выкачивают воду из ловчих пузырьков. Каждый снабжен отверстием, закрытым полукруглым клапаном, открывающимся внутрь. «Пузырёк „сдувается“, в его стенках накапливается энергия упругости, такая же, как в натянутой тетиве лука. Кроме того, на растении образуется впадина, как на пипетке со сжатым резиновым наконечником», — поясняет Филипп.

Иногда в ловушки попадаются не только мелкие ракообразные, но и живность побольше (головастики, черви). Застрявшие наполовину внутри пузырька они представляют собой жалкое зрелище – голодное растение при помощи специальной слизи закрывает клапан почти намертво и переваривает часть их тела (фото Barry Rice) Когда добыча приближается к ловушке и дотрагивается до чувствительных волосков на клапане, энергия высвобождается. Происходит потеря устойчивости, «дверца» резко открывается, и жертва вместе с потоком воды, вызванным перепадом давления, устремляется в пузырёк.

Жертва втягивается в ловушку меньше чем за миллисекунду. Получается, что скорость реакции пузырчатки даже больше, чем у Венериной мухоловки (Dionaea muscipula). (Кстати, учёные раскрыли секрет большой скорости захлопывания её листьев.) .

Статья авторов работы опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B (препринт можно посмотреть здесь).

Зоологам впервые удалось запечатлеть на видео, как работает ловчая катапульта росянки: специальный чувствительный волосок в мгновение ока отправляет неосторожную добычу в самый центр пищеварительного листа растения.

Росянка D. glanduligera; указаны а) ловчие «щупальца», b) клейкие волоски и c) пойманная муха (фото авторов исследования)Хотя хищные растения и питаются живыми насекомыми, никто не ждёт, что росянки или непентесы будут преследовать свою добычу или, например, стремительно нападать на неё из засады. Считается, что они просто ждут, когда насекомое влипнет в расставленную ловушку, чтобы потом предаться перевариванию добычи.

В целом всё так и есть — за одним исключением. Исследователи из Университета Фрайбурга (ФРГ) стали первыми, кому удалось снять на видео скоростную атаку австралийской росянки Drosera glanduligera. Как и у всех росянок, её листья покрыты крупными железистыми волосками, выделяющими слизь. Насекомое прилипает к этой слизи, а росянка, поняв, что кто-то попался, начинает смыкать края листа. Некоторые виды делают это относительно быстро — для растения.

Иначе поступает росянка Drosera glanduligera. У её листа по краям есть дополнительные волоски-щупальца, которые могут достигать почти двух сантиметров в длину. Волоски-щупальца лежат на земле, и, когда какое-нибудь насекомое их касается, они срабатывают, как катапульта, вбрасывая добычу в центр пищеварительного листа. Это, во-первых, расширяет «охотничью территорию» растения, а во-вторых, гарантирует, что добыча совершенно точно не выберется наружу: попав в самую гущу клейких волосков, даже очень сильное насекомое не имеет ни малейшего шанса освободиться.

Но главное, как пишут исследователи в PLoS ONE, это скорость, с которой срабатывает «катапульта»: реакция растения на прикосновение насекомого занимает 75 мс. Для сравнения: чтобы моргнуть, мы тратим 350 мс.

У волоска-щупальца, который отправляет добычу по назначению, в основании есть особая петля, которая и придаёт ему подвижность, но какие именно силы при этом срабатывают, учёные пока не знают. Сам волосок, раз согнувшись, вернуться в исходное состояние уже не может. Впрочем, у росянки листья обновляются раз в несколько дней, так что, пообедав, растение вскоре обзаводится новыми ловчими катапультами.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА