Основное меню

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net Самое современное лечение грыж

Начальные классы

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net Самое современное лечение грыж

Русский язык

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net Самое современное лечение грыж

Литература

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net Самое современное лечение грыж

Английский язык

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net Самое современное лечение грыж

История

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net Самое современное лечение грыж

Обществознание

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net Самое современное лечение грыж

Биология

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net Самое современное лечение грыж

География

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net Самое современное лечение грыж

Математика

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net Самое современное лечение грыж

 

Итак, наших зеленых разбойников легко пересчитать по пальцам: росянка (три вида), пузырчатка (три вида), жирянка (один вид) и альдрованда (монотипный вид). Только и всего! Но мировая плотоядная фитокомпания гораздо внушительнее. К тому же постоянно растет. Сейчас она насчитывает свыше 600 видов, принадлежащих к 19 различным семействам. Все они, кстати, двудольные растения, то есть с двумя семядолями в зародыше.

Наибольшую известность из заморских мухоедов получила венерина мухоловка. Скорее всего, потому, что была открыта раньше всех своих хищных европейских подруг – еще в середине ХVIII века в американском штате Северная Каролина. Она росла в лесном болоте неподалеку от морского берега. Позже ее обнаружили и в штате Южная Каролина на прибрежных песчаных пустошах и торфяных болотах. Сейчас на Атлантическом побережье Северной Америки известно около 100 местонахождений этого растения. В природе других стран его нет вообще.

Первым исследовал мухоловку английский натуралист Джон Эллис в 1766–1768 гг. Он же дал и поэтическое родовое название перевертышу – Dionaea, использовав имя италийской богини любви и красоты Венеры Дионийской (в греческой мифологии – дочери Зевса и океаниды Дионы). С видовым же названием «muscipula» получилась неувязка. В переводе с латыни это слово означает «мышеловка», а не «мухоловка» (лат. «muscicipola»). Здесь авторами была допущена простая описка, которая в истории систематики так и осталась неисправленной.

В знаменитом письме к тогдашнему богу ботаники того времени Карлу Линнею Эллис сообщал, что обнаруженное им растение ловит и убивает маленьких животных и, по‑видимому, питается ими. В ответном послании Линней назвал мухоловку «чудом природы». Но мысль о питании насекомыми была чересчур смелой даже для такого гиганта. Поэтому Линней выдвинул осторожное предположение, что они захватываются непреднамеренно и впоследствии освобождаются. Ботаники помельче охотно согласились с мнением ученого мэтра и отстаивали его потом целых 100 лет. Вот что значит слепая вера в авторитеты!

Североамериканская крошка (около 10 см в окружности и примерно столько же в высоту) – близкая родственница европейской росянки. Она принадлежит к тому же семейству (росянковых) и, как и росянка, любит сырые болотистые места, а также прибрежные пески. И те и другие бедны азотом. Хронический дефицит его и заставил когда‑то мухоловку искать дополнительный источник такой пищи.

В дикой природе встречается только на ограниченном пространстве – в сосново‑болотных лесах упомянутых выше штатов. Причем предпочитает открытые торфянистые участки с подушками сфагновых мхов, где произрастают и другие плотоядные растения – росянка, жирянка и саррацения (о последней мы расскажем отдельно). А вот чуть южнее – в такой же болотистой и более теплой Флориде – мухоловка почему‑то отказывается расти. В искусственной культуре, если условия содержания соответствуют природным, она прекрасно себя чувствует и далеко за пределами своей родины.

Корни у заморского мухоеда малы, стебель – короткий. Розетка двулопастных овальных листьев стелется близ поверхности почвы в виде звезды. Черешки их небольшие, крылатого типа. К брачному периоду на относительно высоком цветоносе (длиной около 15–25 см) появляются белые пятилепестковые цветки диаметром от 2 до 3 см. Они собраны в компактный букетик.

 

 

 

Венерина мухоловка

 

 


Такую конструкцию растения можно было бы назвать самой обыкновенной (схожей, например, со старым добрым одуванчиком), если бы не странности в образе жизни листа. Нижняя доля его добросовестно служит воздушному питанию, что вполне нормально. А вот верхняя выполняет несвойственную большинству растений функцию – ловит живую мошкару, которую с удовольствием и поедает. Кстати, вопреки названию, предпочитает не мух, а черных муравьев. Вот вам и смирный с виду ягненок!

Точно так же как росянка или жирянка, венерина мухоловка применяет активную стратегию охоты на насекомых. Но делает это гораздо быстрее их благодаря устройству своих удивительных листьев. На растении их бывает от 6 до 8. И каждый представляет собой хитроумную ловушку.

Еще первопроходцами Североамериканского континента было замечено, что листья увиденного ими нового растения сильно напоминают морскую ракушку с открытыми полусферами. Ботаники подтвердили: подвижные половинки их действительно схожи с приоткрытой под углом 60–90º твердой одеждой моллюска. Причем каждая из створок на вогнутой своей части имеет три упругих чувствительных волоска длиною около 1,3 мм каждый, которые расположены в виде треугольника. Ученые называют их триггерными, или переключающими. Они‑то и контролируют вход в ловушку, запуская в случае необходимости ловчий механизм. Делать это приходится довольно часто, учитывая очень низкий порог раздражимости клеток растения. Или, проще говоря, их высокую чувствительность.

По краю ловушки у венериной мухоловки расположены нектарники, привлекающие охочую до вкуснятины живую мелочь и запахом, и блеском. Благоразумные пчелы на них почти не реагируют. Зато другие насекомые делают это весьма охотно. Стоит теперь прилетевшей мухе затронуть сигнальные щетинки, как половинки листа моментально захлопываются подобно распахнутой книге (при этом они становятся более выпуклыми). Дарвин считал, что такая реакция обладает «всеми признаками животного рефлекса».

Воздействие должно быть достаточно полноценным по содержанию. Обычно для этого требуется два последовательных сигнала (потенциала действия, как говорят биофизики), интервал между которыми не должен превышать 15 секунд. Это связано с наличием памяти у растений. Она у них довольно примитивная и кратковременная. События большей давности растение может уже и не помнить. Зато на качественное раздражение реагирует очень быстро, как и положено во время настоящей охоты.

Расположенные по краям листовой пластинки шиловидные зубцы (число их может доходить до трех десятков) обеспечивают крепкое закрытие капкана. Внешним видом эти острые выступы напоминают зубы акулы. Захлопывая жертву, они входят друг в друга, как пальцы сцепленных рук. Сколько бы теперь пойманное насекомое ни билось, его участь предрешена. Сопротивление лишь ускоряет его гибель. От дополнительных движений створки лишь сильнее сжимаются. Живой замок настолько прочен, что его невозможно расцепить, не повредив ловушку. Недаром Ф. Вент сравнивал его мертвую хватку с действием стального капкана.

Случается, правда, что мелкое насекомое успевает каким‑то непостижимым образом проскользнуть между волосками и спастись. Но это скорее исключение, связанное с недостаточно четким возбуждением ловчего аппарата. При полноценных сигналах никаких охотничьих просчетов обычно не бывает. Популярный и ныне среди деятелей биологии австрийский ботаник А. Кернер полагал, что какой‑то шанс освободиться имеют лишь крупные суставчатоногие: уховертки, тысяченожки, стрекозы. И то лишь в случае, если они зацепились за зубчатые края листа лишь частью тела, а другая в это время находится снаружи. Все дело в том, что зубцы гибкие и при сильном надавливании могут выпустить неловко застрявшую жертву. Насекомые же меньшего размера – основная пища хищников – гибнут бесповоротно.

Как тут не вспомнить в связи с описанным выше ловчим устройством хищное «растение‑ананас» с его страшными листьями‑челюстями и шипами (о нем мы упоминали во второй главе). Венерину мухоловку в известной мере можно уподобить копии гиганта в миниатюре. Правда, в отличие от мифического растительного монстра, в нашем случае жертва больше разрушается химически, чем давлением. Но мелкие букашки при сильном сжатии отчасти могут быть и расплющены. Некоторые исследователи даже считают, что острые твердые волоски на внутренней поверхности ловушки пронзают при этом тело насекомого насквозь.

Но вот охота завершена, добыча в ловушке. Что же с ней происходит дальше?

Плененная козявка прижимается к многочисленным темно‑красным железкам (диаметр каждой около 80 миллимикрон). Сродни тем, что мы наблюдали у жирянки. Те тут же начинают выделять кислый прозрачный сок. Он содержит муравьиную кислоту, ряд протеолитических (расщепляющих) ферментов и воду. Животные белки и другие сложные вещества распадаются в этой агрессивной среде на более простые, которые становятся доступными всасывающим клеткам.

 

 

 

Венерина мухоловка с добычей

 

Пищеварительная жидкость выделяется длительный период. Дарвин одним из первых убедился в этом на простейшем опыте. Он сделал надрез на листе, «пожиравшем» муху, и стал наблюдать. Обед длился в общей сложности 9 дней. И все это время из надрезанного места вытекал пищеварительный сок. Секреция (или выделение) пищеварительных ферментов легко вызывалась и искусственно – с помощью маленьких кусочков мяса.

Недавно было установлено, что самый эффективный ее стимулятор – мочевая кислота. Попавшее в беду насекомое выделяет ее в избытке.

А что если непосредственно раздражать внутренние (красные) железки, минуя охранные волоски?

Такие опыты тоже ставились. Створки ловушки при этом складывались значительно медленнее. Но это в эксперименте, где манипулировал с помощью точного инструмента сам человек. Для насекомых же ловушка устроена так, чтобы они не могли миновать чувствительных сторожевых усов. А это обеспечивает травянистому охотнику энергичное и верное достижение цели.

Обедает заморская красавица не торопясь. Вся трапеза (переваривание и усвоение пищи) обычно длится от одной до трех недель, после чего лист возвращается в горизонтальное (оптимальное, кстати, и для фотосинтеза) положение. Лопасти обсыхают и сбрасывают с себя остатки жестких хитиновых покровов, не пригодных в качестве пищи. Лист снова во всеоружии. Берегись, очередная муха, комарик или трудяга муравей!

В опытах с искусственным подкармливанием венерина мухоловка вела себя, как и все насекомоядные растения: с удовольствием «поедала» кусочки мяса и все остальное, что отвечало ее потребностям. А вот сыр ей оказался почему‑то вреден, хотя он и богат белками. Принудительное кормление им приводило к преждевременному почернению и гибели листа. Люди в таких случаях говорят: «О вкусах не спорят». Может, эта поговорка справедлива и по отношению к растениям?

Некоторые натуралисты утверждают, что вне своего отечества (то есть не в природе, а в теплой оранжерее) американская жительница становится менее проворной в ловле живых существ. Движения ее складываемых листьев в таких условиях становятся более медленными. Но это относится больше к старым органам. Молодые не теряли присущей им скорой охотничьей хватки, не меняли и другие привычки. Они четко соблюдали ритм сна и бодрствования. Вечером лопасти послушно ложились одна на другую, а утром снова принимали прежнее (дневное) положение. В пасмурную же погоду они не открывались даже в полдень. Старые листья с понижением ловчей чувствительности утрачивали и ритм биологических часов. Они не способны были закрываться на ночь.

Дарвин характеризовал венерину мухоловку как самое удивительное растение на свете. И больше всего его поражала ее ловушка, работа которой изумляет и современных исследователей. Ей присущи самые быстрые движения. Тревожный сигнал от чувствительных наружных щетинок к срединному сочленению листа распространяется почти мгновенно. Столь же стремительна и исполнительная реакция – смыкание его половинок вдоль этой оси. Подобной резвостью в растительном мире не может похвастаться даже стыдливая мимоза, известная в народе как недотрога. Хотя она больше всех восприимчива к раздражениям: складывает листья при малейшем сотрясении и реагирует даже на звук.

Ученые проверяли в ходе специального опыта способность к восприятию у этих двух растений. И вот что выяснили. Время начальной реакции (или начала движения после раздражения) у мухоловки – 0,02 секунд, у мимозы – 0,08 секунд, или в 4 раза быстрее. А на завершение движения у последней потребовалось уже в 10 раз больше времени.

Откуда у растения такая прыть? Ведь в отличие от животных у него нет самостоятельных органов чувств.

Это действительно так. Но зато есть так называемые рецепторные клетки, воспринимающие различные стимулы. У венериной мухоловки они расположены у основания чувствительных волосков. Удар о них насекомого немедленно фиксируется этими клетками. Передача же раздражения может идти как химическим (перемещением ауксина и, возможно, других регуляторов), так и электрическим (с помощью электрических импульсов) путями. Во втором случае сигнал передается значительно быстрее. Электрические импульсы как бы заменяют растению нервные рефлексы. Ответные двигательные реакции строго согласованы между собой, что приводит к синхронному захлопыванию обоих лопастей ловушки.

Не в пример росянке венерина мухоловка менее разборчива в возбуждающих сигналах. При превышении порога раздражимости она реагирует по принципу «все или ничего». Поэтому откликается на ложные беспокойства, которые можно вызвать даже искусственным путем. Но очень скоро растение начинает чувствовать обман – отсутствие белков и углеводов – и уже через несколько часов возвращает дольки листа в прежнее положение. Железки в таких случаях тоже начеку и не торопятся выделять пищеварительный сок.

Непрерывная ловля насекомых приводит к накоплению усталости и износу ловчего механизма. В экспериментах было замечено, что после двух‑трех кормлений лист чернеет и отмирает, а на смену ему появляется новый. Иногда это случается уже после переваривания одного кусочка мяса, сыра или же относительно крупного животного, с которыми приходится повозиться подольше. В таком исходе нет ничего удивительного, поскольку и движения, и выделение секрета связаны с затратами энергии.

Правда, в природе, в отличие от теплицы, обеды не слишком роскошны и обильны. Много ли мяса в худосочном комарином тельце?! Более же крупная добыча – уховертки, тысяченожки, стрекозы и пр. – попадается не так уж часто. Может, это даже и хорошо. Иначе растение, страдая от постоянного обжорства, дав но бы уже вымерло.

Механизм движения долек листа при захватывании добычи венериной мухоловкой долгое время объясняли исключительно колебаниями тургора. То есть объемными изменениями клеток, наступающими в результате входа или выхода из них воды. Важная роль тургора и теперь не подлежит сомнению, особенно на первом этапе ответной реакции растения. Более того, пример венериной мухоловки показывает, насколько динамичными бывают гидравлические движения.

Но суть всей реакции представляется сейчас намного сложнее. За быстрыми тургорными изменениями неизменно следуют более медленные ростовые движения. Они начинаются после подкисления клеточных стенок до рН 4,5 и ниже. В процессе закрывания ловчих пластинок клетки нижней эпидермы (покровной ткани) центральной части листа частично растягиваются, в то время как верхние остаются без существенных изменений. При открывании же ловушки все происходит наоборот: необратимо растягиваются клетки верхней эпидермы при неизменности размеров нижних.

Как и большинство насекомоядных растений, венерина мухоловка живет на кислом болотном (или бесплодном песчаном) субстрате, мало подходящем для деятельности нитрифицирующих бактерий. Перегной накапливается здесь крайне медленно, и важнейших минеральных элементов организму хронически не хватает. Поэтому их приходится искать не в почве, а другими способами, убивая и переваривая некоторые живые существа.

Интересно, что даже когда данный факт был твердо установлен, многие ученые продолжали считать это излишней роскошью для плотоядных растений. В их числе был и русский ботаник Баталин. В качестве одного из аргументов своей правоты он приводил пример успешного выращивания мухоловок садовником ботанического сада Берлинского университета Барлебеном. Тот культивировал их в закрытом помещении, ничем дополнительно не подкармливая. Растения на удивление хорошо росли и развивались. Оба исследователя сочли это лучшим доказательством бесполезности насекомых в пищевом рационе зеленых хищников.

Опыт есть опыт, и конечный результат в нем вполне мог оказаться положительным. Но кто мог гарантировать абсолютную чистоту большого помещения от ненужных в таком эксперименте животных жильцов? Или надежную изоляцию его от всепроникающей мошкары. Дарвин в таких случаях, помимо запирания самой теплицы, закрывал еще и опытную часть сосудов мелкоячеистым пологом. А иногда даже и стеклянным колпаком, через который уж точно не пробраться. И в конце концов убедил всех, что питание насекомыми приносит мухоедам несомненную пользу.

Растение, конечно же, не погибает и при отсутствии животной пищи, поскольку не утратило и обычного для зеленого мира способа питания, но становится в этих условиях более чахлым.

Скудность азотного почвенного пайка толкнула когда‑то венерину мухоловку – мирного доселе жителя болота – на нехороший промысел. Не будем упрекать ее за это. Как писал английский поэт А. Тениссон, «природа склонна к разбою, и этого зла не исправит ни один проповедник; ласточка в клочки разрывает муху, а ласточку убивает сорокопут, и вся роща, где я сижу, является миром насилия и разбоя».

Совместная жизнь многих видов в природе действительно сопровождается острой конкуренцией за пищу и гибелью неприспособленных. Тем замечательнее, что маленькая болотная крошка в суровой борьбе сумела найти свой шанс выжить и умело пользуется им до сих пор.

Выжить‑то выжила, а каково ей сегодня, в техногенной среде, проникающей во все тихие доселе природные закоулки?

Прямо скажем, неуютно. Ей угрожают осушение заболоченных территорий и новые лесные и прочие насаждения, обладающие лучшей конкурентной способностью. Ну и, конечно, выкапывание самих растений для культивирования в искусственных условиях. Дело это получило большой размах. Объем продаж исчисляется миллионами. И хотя венерина мухоловка давно находится под защитой закона, и местного, и международного, численность ее все же сокращается. Выход один – человек и здесь должен умерить потребительские аппетиты, если не хочет потерять зеленую редкость безвозвратно.

Поиск

Поделиться:

Информатика

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net Самое современное лечение грыж

Физика

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net Самое современное лечение грыж

Химия

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net Самое современное лечение грыж

ОГЭ и ЕГЭ

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net Самое современное лечение грыж

Педагогическая копилка

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net Самое современное лечение грыж

Переменка

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net Самое современное лечение грыж
Яндекс.Метрика
Рейтинг@Mail.ru