Біологія
Біологія

Раніше відомий вид північноамериканських рослин виявився хижим

Ботаніки з Канади та США описали новий вид хижих рослин, що поширений на заході Північної Америки. Ним виявилася вже відома трав'яниста рослина, на квітконосі якої ростуть липкі волоски, здатні захоплювати невеликих комах, подібно до росички. Таким чином ці рослини представляють дванадцяту лінію рослин, які незалежно одне від одного розвинули хижацтво, йдеться у статті журналу Proceedings of the National Academy of Sciences.

T. occidentalis.  Bob Sweatt / Calflora / CalPhotos

T. occidentalis. Bob Sweatt / Calflora / CalPhotos

Чому не одразу зрозуміли, що вид хижий?

У природі більш звичними трофічними відносинами є, коли тварини поїдають рослин. Але у деяких випадках, у бідних поживними речовинами середовищах все відбувається і навпаки теж: хижі рослини беруть необхідні мінеральні речовини для своєї життєдіяльності та розмноження із тварин, яких захоплюють при приманюванні до себе. Вважається, що хижацтво принаймні одинадцять разів незалежно виникало у різних груп рослин, яких тепер нараховується кількасот видів. Хоча переважно ми уявляємо «м'ясоїдних» рослин як тропічних, чудернацької форми істот, вони можуть мати зовсім не екзотичний вигляд, а настільки звичайний, що навіть вчені протягом десятиліть не помічають їхньої хижої натури. Так сталося і з рослиною, описаною у новій роботі вчених з Університету Британської Колумбії та Університету Вісконсину в Медісоні.

Що це за рослина?

Мова йде про невелику трав'янисту рослину родини Тофільдієвих Triantha occidentalis, що поширена на заході Північної Америки у бідних на поживні речовини середовищах, наприклад, на болотах. У період цвітіння вона формує довгий, до 80 сантиметрів квітконос із численними крихітними волосками, які виділяють липку субстанцію та мають червонуватий колір, чим підозріло схожі на хижих росичок, із якими часто поділяють територію. Однак T. occidentalis науковці не вважали хижою, оскільки її липкі волоски розташовані в безпосередній близькості до квіток. Більшості інших хижих рослин це нехарактерно, оскільки здається не надто вигідним, якщо потенційні комахи-запилювачі прилипнуть до рослини, так і не передавши пилок до інших рослин.

Проте сумніви вчених щодо харчування рослини посилилися після того, як було проведене молекулярно-генетичне дослідження еволюції ряду Частухоцвітих, до яких входить і T. occidentalis. Тоді з'ясувалося, що у T. occidentalis відсутні деякі гени, подібно до багатьох інших хижих рослин. Зокрема ті, що відповідають за можливість фотосинтезувати в середовищах із мінливим освітленням. Тож надалі ботаніки провели експеримент із T. occidentalis, щоб з'ясувати, чи справді вона живиться тваринами. Для цього вчені помітили плодових мушок ізотопом азоту, який рідко зустрічається в природі, та представили їх на болоті десятьом T. occidentalis та десятьом рослинам подібного розміру, які точно не хижі — злинкам Erigeron peregrinus. Відтак вони спостерігали за тим, чи перейдуть ізотопи від комах до рослин, що свідчило би про те, що комахами поживилися.

Що показало дослідження?

Через два тижні ізотопи азоту з плодових мушок виявили в стеблах, листках та плодах T. occidentalis, однак їх не було в частинах злинок. За підрахунками вчених, близько 64 відсотків азоту в цих T. occidentalis походило із помічених дрозофіл. Подальші досліди вказали, що волоски рослини виділяють фермент фосфатазу, який дає змогу добувати поживні речовини з комах і властивий також іншим хижим рослинам. Тож автори вважають свої досліди підтвердженням на користь ідеї, що T. occidentalis є хижою. Таким чином вона є першою відкритою частково хижою рослиною (оскільки липкі волоски наявні лише в період цвітіння) із Частухоцвітих, але можливо не останньою.

Щодо того, чому ловчі пристосування розташовані так близько до квітів, то вчені мають своє пояснення. На їхню думку, липкі волоски здатні захоплювати лише невеликих комах, а більші запилювачі, як-от метелики та бджоли, не надто прилипають та можуть легко визволитися.