Почему некоторые растения становятся плотоядными: загадочные хищники
Во время длительной прогулки летом 1860 года Чарльз Дарвин впервые заметил среди растений странное явление, которое до сих пор озадачивает ученых. На английской вересковой пустоши водилась росянка обыкновенная (Drosera rotundifolia), к листьям которой прилипла целая стая насекомых.
И эта случайная встреча положила начало 16-летней попытке Дарвина доказать, что некоторые растения могут есть животных, растворяя их белки с помощью ферментов и поглощая питательные вещества для роста.
Сначала даже его жена с трудом поверила ему. «Сейчас он обращается с Drosera просто как с живым существом, и я полагаю, что он надеется в конце концов доказать, что это животное», — писала мисс Дарвин своему другу.
Сегодня натуралисты больше не оспаривают существование плотоядных растений. Но это не означает, что мы полностью понимаем, как эти любопытные формы жизни эволюционировали, чтобы привлекать, ловить, удерживать и переваривать животных, особенно крупную добычу, такую как амфибии и мелкие млекопитающие.
Плотоядные растения в настоящее время бывают самых разных форм и размеров, включая «штопоры» и «капканы». Некоторые, такие как Drosera, используют простые липкие приманки, в то время как другие, такие как печально известная венерина мухоловка, разработали более сложные «тюрьмы» для удержания своей добычи.
Недавние генетические исследования показывают, что ловушки-защелки изначально произошли от ловушек из «липучки» по крайней мере в трех или четырех ветвях независимо друг от друга.
В 2018 году исследование обнаружило доказательства того, что плотоядные растения развивались как минимум 10 раз независимо внутри цветковых растений. Снова и снова неродственные растения, кажется, перепрофилируют сходные гены травоядных, чтобы лучше соответствовать хищному образу жизни.
«У этих растений есть набор генетических инструментов, и они пытаются найти ответ на вопрос, как стать плотоядными», — объяснил биолог из Университета Буффало Виктор Альберт в 2017 году. По его словам, «в конце концов, все они приходят к одному и тому же решению».
Плотоядные растения, как правило, растут в бедных питательными веществами местах, таких как болота и заболоченные земли, и одно насекомое приличного размера может обеспечить венериной мухоловке достаточное количество фосфора и азота на несколько недель.
Генетики изучили часть «универсальной системы защиты» растений, основанной на гормонах-жасмонатах. Большинство растений используют их, чтобы предупредить друг друга об опасности, но, как выяснилось, мухоловки применяют гормоны для создания ферментов, расщепляющих добычу, и для привлечения переносчиков питательных веществ.
Но этот метод наблюдается только у одной группы этих растительных хищников. Маслянки используют уже другую систему, а стратегии многих других видов и вовсе остаются секретными.
До тех пор, пока ученые лучше не поймут компромиссы ботанической плотоядности, причина эволюции столь многих жадных до животных растений по всему миру, вероятно, останется загадкой.