Насекомоядные растения


Росянка.
Росянка.

Никого не удивляет то, что птицы ловят мошек, клюют червяков, поедают личинок. Растения питаются иначе: они получают пищу из воздуха и почвы. Растения поглощают, усваивают пищу незаметно для глаза — через лист и корень (см. ст. «Как живет растение»).

Однако среди растений есть и такие, которые поедают мелких рачков, мальков рыб, насекомых. Это — насекомоядные растения. Они очень разнообразны: их насчитывают в различных семействах до 500 видов. Насекомоядные растения встречаются во всех частях света. Несколько видов таких растений произрастает и у нас в Советском Союзе.

На торфяном болоте среди клюквы, голубики, багульника, пушицы, белоуса можно довольно часто встретить росянку, а изредка и жирянку — два типично насекомоядных растения. Обычно они растут непосредственно на кочках торфяного мха сфагнума.

Росянка — небольшое растеньице красновато - зеленой окраски. Самое интересное у росянки — ее листья, распластанные по поверхности мохового покрова. По краям и на верхней стороне пластинки листа расположено около 25 ресничек. По краю листа сидят самые длинные реснички, а в центре листовой пластинки — наиболее короткие. Верхний конец каждой реснички утолщен в виде головки. В утолщении находится желёзка, выделяющая блестящую капельку слизи, похожую на каплю росы; отсюда и название растения — «росянка».

Когда на лист сядет какое-нибудь маленькое насекомое — а его привлекает блеск капельки, похожей на росу — то оно и прилипнет к ресничке. Ресничка вскоре начнет нагибаться к центру пластинки. Минут через 10—20 головка реснички вместе с насекомым достигнет пластинки. Тогда начнут нагибаться сначала соседние реснички, а потом и более отдаленные; раздражение будет передаваться все далее и далее. И часа через 2—3 значительная часть ресничек — а иногда и все они — склонится над пойманной жертвой. Кроме ресничек, обычно приходит в движение и сама пластинка листа. Край ее загибается и прикрывает попавшее в западню насекомое.

Лист росянки покрыт ресничками. Если насекомое сядет на лист, реснички захватывают его, лист загибается. Через несколько дней он разогнется, реснички выпрямятся, а непереваренные остатки насекомого сдует ветер.
Лист росянки покрыт ресничками. Если насекомое сядет на лист, реснички захватывают его, лист загибается. Через несколько дней он разогнется, реснички выпрямятся, а непереваренные остатки насекомого сдует ветер.

Раздражение и последующее движение ресничек может вызвать кусочек мяса или какое-либо другое белковое вещество. Но если положить на лист вещество, не содержащее белка, например кусочек сахара или же просто песчинку, реснички двигаться не будут.

Желёзки ресничек выделяют, кроме слизи, особые вещества — ферменты, расщепляющие белки. У росянки ферменты похожи на желудочный сок животных — пепсин. Кроме того, желёзки у росянки выделяют кислоту, которая помогает растению переварить белки.

Когда организм растения всосет переваренную пищу, реснички распрямляются, выделяют капельки слизи и снова готовы ловить насекомых. Весь процесс переваривания и всасывания длится несколько дней — в зависимости от величины насекомого.

Жирянка встречается у нас, как и росянка, на торфяных болотах, но реже. Листья жирянки также распластаны по поверхности мохового покрова, но они значительно крупнее, чем у росянки, и ярко-зеленого цвета. Поверхность пластинки листа покрыта слизью, отчего листья кажутся жирными, отсюда и название растения.

Пузырчатка. Слева в увеличенном виде показан пузырек растения с попавшим в него рачком.
Пузырчатка. Слева в увеличенном виде показан пузырек растения с попавшим в него рачком.

Под микроскопом можно увидеть на срезе листа, что вся поверхность его пластинки усеяна желёзками двух типов: одни из них головчатые, на ножках, напоминающие шляпочные грибы; другие же без ножки — сидячие. Возможно, что желёзки на ножках выделяют пищеварительные соки, а сидячие — всасывают переваренную пищу.

Пищеварительные желёзки на внутренних стенках пузырька пузырчатки (сильно увеличено).
Пищеварительные желёзки на внутренних стенках пузырька пузырчатки (сильно увеличено).

На один квадратный сантиметр листа жирянки приходится до 25 000 желёзок. Они выделяют слизь. Насекомое, прилипшее к листу, вызывает раздражение в желёзках, и они начинают выделять пищеварительные соки (ферменты и кислоту). Для лучшего переваривания пищи у жирянок выработалось еще одно приспособление: когда насекомое попадает на лист, пластинка листа вблизи от этого места медленно загибает свой край, пока не покроет насекомое сверху. У жирянки переваривание пищи и ее всасывание идет быстрее, чем у росянки. Через сутки края листа обычно уже раскручиваются.

Народ уже давно подметил и использовал свойство росянок и жирянок вырабатывать ферменты, переваривающие белок. В Вологодской области, например, очищают глиняные кувшины от остатков молока, выпаривая их в печке отваром из листьев росянки. Фермент росянки разлагает белок молока даже в порах стенок посуды. На Кольском п-ве листья жирянки кладут в парное молоко и получают своеобразный сыр.

Росянку и жирянку можно культивировать и дома. Для этого нужно перенести их с болота вместе с торфяным мхом, на котором они росли, и поместить в широкую банку, или террариум. Сверху банку нужно прикрыть стеклом для поддержания влажной атмосферы, чтобы мох не высыхал и все время был влажным. Банку нужно держать на свету, но в прохладном месте, предохраняя растения от перегрева солнечными лучами.

Дарлингтония.
Дарлингтония.

В болотной воде между кочками торфяного мха и в других стоячих водоемах можно встретить еще одно интересное насекомоядное растение — пузырчатку. Сильно рассеченные листья пузырчатки плавают в воде. Над водой виден лишь стебель с сидящими на нем довольно крупными ярко-желтыми цветками.

Лист пузырчатки в процессе исторического развития растения стал «ловчим» органом. Некоторые его дольки превратились в пузырьки. Каждый пузырек сидит на ножке, внутри он полый. У пузырька есть входное, «ротовое» отверстие, по краям которого расположены жесткие заостренные щетинки. Отверстие прикрыто клапаном, открывающимся лишь внутрь пузырька. На внутренних стенках пузырька находятся многочисленные пищеварительные желёзки.

Личинки насекомых, мелкие рачки, а иногда даже и мальки рыб, спасаясь от преследования, ищут защиты среди щетинок на пузырьке и попадают в его полость. Выйти оттуда им уже не удается — наружу клапан не открывается. Через некоторое время животное, попавшее в пузырек, погибает от удушения или голода и разлагается. Продукты разложения всасываются желёзками растения.

На торфяных болотах в восточной части Северной Америки встречается насекомоядное растение венерина мухоловка. Каждый ее лист поделен на две части.

Нижняя часть, как у всякого листа, служит для воздушного питания растения, верхняя же — ловчий орган. Он состоит из двух подвижных долек, по краям которых расположены острые зубцы. На поверхности каждой дольки сидят три длинные и упругие щетинки. Кроме того, по всей верхней стороне долек рассеяны многочисленные мелкие красные желёзки, как у жирянки.

Венерина мухоловка.
Венерина мухоловка.

Стоит только насекомому коснуться хотя бы одной из шести щетинок, как дольки быстро сблизятся, их краевые зубцы зайдут друг за друга — насекомое будет поймано и зажато между двумя дольками ловчего органа. Чем больше двигается, вырываясь, насекомое, тем крепче сжимаются дольки. Одновременно желёзки начинают выделять кислый прозрачный сок. Он содержит ферменты, переваривающие белок. После того как пища переварена и усвоена (это длится от одной до трех недель), дольки расходятся и принимают прежнее положение. Если раздражать щетинки любым предметом (тонкой палочкой, спичкой), дольки захлопнутся. Но в этом случае желёзки не выделяют пищеварительный сок, и дольки скоро раскрываются.

Чрезвычайно интересно насекомоядное растение — непентес, распространенное в тропиках (Мадагаскар, Зондские о-ва). Непентес — эпифитное растение (см. ст. «Тропический лес»), черешки его листьев обвивают ветви растущих рядом деревьев и кустарников. Его ловчие органы — кувшинчики — висят между этими ветвями в воздухе.

Лист непентеса претерпел в процессе эволюции значительные преобразования. У листа непентеса нижняя зеленая часть черешка пластинчатая, расширенная. Она служит растению для воздушного питания. Средняя часть имеет нитевидную форму и выполняет роль усика. Верхняя же часть черешка преобразована в ловчий орган — «кувшин», а пластинка листа — в «крышечку» этого кувшина.

Кувшин и крышечка у многих видов непентеса окрашены в яркие цвета, привлекающие насекомых. Еще большей приманкой для насекомых служит сок (нектар), выделяющийся по краю кувшина, и сильный запах. Длина кувшина у некоторых видов достигает 50 см при диаметре отверстия в 10—12 см. В такие кувшины могут попадать самые крупные насекомые и даже мелкие птицы. С краев кувшина насекомые легко могут переползти на внутреннюю сторону стенки, очень гладкую и скользкую, покрытую восковым налетом. Удержаться на ней невозможно: насекомое соскальзывает вниз и тонет в жидкости, скопившейся в нижней части кувшина. Жесткие волоски, обращенные острием внутрь, мешают насекомому выбраться из западни. Особые желёзки на стенках кувшина выделяют пищеварительный сок. Переваренную пищу всасывают особые клетки на стенках кувшина. Крышечка над кувшином защищает его от дождевой воды, которая могла бы разбавить пищеварительный сок.

Росолист.
Росолист.

У североамериканских насекомоядных растений — саррацении и дарлингтонии — черешок листа превратился в трубку. Пластинка листа у саррацении представляет собой крышечку над трубкой, а у дарлингтонии — вырост у отверстия трубки, похожий на хвост рыбы. В трубках этих растений также находится жидкость, но в ней нет пищеварительных ферментов. Утонувшие насекомые сгнивают, и продукты их разложения всасываются стенками трубки.

На Пиренейском п-ве и в Марокко растет насекомоядное растение росолист. Мелкие желёзки на его листьях выделяют слизь и пищеварительный сок. На эти липкие листья попадают насекомые.

Насекомоядные растения можно разбить на три группы: с активно движущимися органами для ловли насекомых (росянка, жирянка, мухоловка); со слизистыми листьями, которыми растения улавливают насекомых (росолист); с пузырьками, кувшинами и «ловчими ямами» в виде трубочек (пузырчатка, непентес, саррацения).

Все насекомоядные растения не утратили способности питаться и обычным для растений образом — неорганическими веществами из почвы и воздуха. Если им не давать животной пищи, они будут продолжать жить, цвести и плодоносить. Почему же у этих растений возникла потребность в дополнительной органической пище? Оказывается, что все насекомоядные растения живут на почве, бедной азотистыми солями и другими минеральными питательными веществами — главным образом на торфяных болотах, в водоемах, на песках и т. п. Из такой почвы растение не может получить достаточного количества необходимых питательных веществ.

Насекомоядные растения: 1 — непентес, растет в тропиках и субтропиках Азии, Индонезии и Австралии; 2 — саррацения, растет на болотах в приатлантических штатах Сев. Америки; 3 — жирянка, болотное растение умеренной зоны, встречается и в СССР.
Насекомоядные растения: 1 — непентес, растет в тропиках и субтропиках Азии, Индонезии и Австралии; 2 — саррацения, растет на болотах в приатлантических штатах Сев. Америки; 3 — жирянка, болотное растение умеренной зоны, встречается и в СССР.

Очевидно, это и было причиной возникновения приспособлений, позволяющих растению использовать животную пищу.