Mėsėdžiai augalai (vabzdžiaėdžiai): kas tai ir kaip gaudo grobį
Atrask mėsėdžius augalus: kaip vabzdžiaėdžiai gaudo grobį, kur gyvena, evoliucija ir įdomybės — apie 625 rūšis, nuotraukos ir praktiniai patarimai.
Mėsėdžiai augalai - tai augalai, kurie maistinių medžiagų gauna gaudydami ir ėsdami gyvūnus. Jie dažnai vadinami vabzdžiaėdžiais augalais, nes paprastai gaudo vabzdžius. Kadangi dalį maisto gauna iš gyvūnų, mėsėdžiai augalai gali augti ten, kur dirvožemis yra plonas arba skurdus maistingųjų medžiagų. Tai pasakytina apie dirvožemius, kuriuose mažai azoto, pavyzdžiui, rūgščias pelkes ir uolienų atodangas. Pirmąją žinomą knygą apie mėsėdžius augalus Čarlzas Darvinas parašė 1875 metais.
Šis augalų gebėjimas gaudyti gyvūnus yra tikrasis mėsėdiškumas. Penkiose šeimose yra daugiau kaip dvylika genčių. Joms priklauso apie 625 rūšys, kurios vilioja ir gaudo grobį, gamina virškinimo fermentus ir naudoja jų maistingąsias medžiagas. Be to, keliose gentyse yra daugiau kaip 300 rūšių, pasižyminčių kai kuriomis, bet ne visomis šiomis savybėmis. Jos paprastai vadinamos protokarnivotais augalais.
Kaip jie gaudo grobį
Mėsėdžių augalų gaudymo būdai labai įvairūs. Pagrindinės strategijos yra:
- Puodeliniai (pitfall) spąstai: lapai modifikuojasi į urneles arba ąsočius, kuriuose slysta ir skęsta vabzdžiai bei kiti smulkūs gyvūnai. Pavyzdžiai: Nepenthes, Sarracenia, Cephalotus.
- Greitaveiksmai arba snap trap: dviejų lapo dalių spąstai, kurie užsidaro labai greitai, kai vabzdys sukelia jutimus. Tipinis pavyzdys – Dionaea muscipula (Veneros musėgaudė).
- Klampieji (flypaper) spąstai: lipni danga ant lapo paviršiaus prilipdo grobį, o augalas palaipsniui išskiria fermentus. Pavyzdžiai: Drosera (rosynės), Pinguicula (žemuoglytės/butterwort).
- Vakuuminiai (bladder) spąstai: vandens arba drėgnose terpėse gyvenančios rūšys turi mažyčius pūslinius spąstus, kurie greitai siurbia smulkų grobį. Pavyzdys: Utricularia (užkritikliai/bladderworts).
- Korksašo arba „vėzdiniai“ spąstai: sudėtingos strukūros, kurios nukreipia grobį gilyn į sudėtingą vidinę kamerą, iš kurios gyvūnui ištrūkti sunku. Pavyzdys: Genlisea.
Viliojimo ir virškinimo mechanizmai
Mėsėdžiai augalai naudoja įvairius viliojimo būdus: ryškias spalvas, kvapus, nektarą arba net imituojančius judesius. Nuviliojusius grobį augalas pririša, užtveria arba prilipdo, o po to pradeda virškinimo procesą. Dalis rūšių išskiria specialius fermentus (proteazės, fosfatazės ir kt.), kurie skaido grobio baltymus ir riebalus; kiti pasikliauja mikroorganizmų veikla ąsočiuose ar ant lapų.
Virškinimo produktai — ypač azotas ir fosforas — yra absorbuojami per specialias liaukas arba modifikuotus audinius ir panaudojami augalo augimui. Todėl mėsėdžiai augalai gali gerai gyventi dirvožemyje, kuriame trūksta maistinių medžiagų.
Kur auga mėsėdžiai augalai
Dažniausiai mėsėdžiai augalai gyvena ten, kur dirvožemis yra skurdus ir rūgštus: pelkėse, durpynuose, smėlingose ar kalkingose atodangose, atviruose šlaituose. Kai kurios rūšys yra epifitinės (pavyzdžiui, tropikų Nepenthes), kitos užauga vandenyje arba slapiose pievose (Utricularia). Temperatūrinės zonos rūšys turi žiemojimo laikotarpį (dormanciją), o tropinės — jautrios drėgmės ir šilumos pokyčiams.
Evoliucija ir biologinė reikšmė
Mėsėdiškumas augalijoje yra pavyzdys konvergentinės evoliucijos — panašūs gaudymo mechanizmai atsirado nepriklausomai keliose augalų šeimose. Pagrindinės mėsėdžių augalų šeimos yra Droseraceae, Nepenthaceae, Sarraceniaceae, Lentibulariaceae ir Cephalotaceae. Dėl šios įvairovės ir specializacijos mėsėdžiai augalai užima unikalią ekologinę nišą: jie ne tik papildomai gauna maisto, bet ir formuoja mikroekosistemas (pvz., ąsočiuose gyvenančios vabzdžių/grybų bendrijos).
Žinomos rūšys ir pavyzdžiai
- Dionaea muscipula — Veneros musėgaudė: greitieji snap spąstai.
- Drosera (rosynės) — lapai padengti lipniąja danga su mucilagu.
- Nepenthes — tropinės vynmedžio tipo ąsočio formos, dažnai labai dideli ąsočiai.
- Sarracenia — Šiaurės Amerikos ąsočiai, statūs ir spalvingi ąsočiai.
- Utricularia — vandens arba drėgnų dirvų pūsliniai spąstai (bladderworts).
- Cephalotus — mažas Australijos ąsočius turintis augalas (Cephalotus follicularis).
- Genlisea — „korksašo“ tipo spąstai mažiems bestuburiams gaudyti.
Priežiūra ir apsauga
Mėsėdžių augalai yra populiarūs kolekcininkų. Jie reikalauja specifinių sąlygų: rūgštus, maistingai skurdus substratas (pvz., durpės su smėliu arba perlitu), minkštas vanduo (lieti tik lietaus arba distiliuotą), didelė oro drėgmė ir pakankamai šviesos. Daugelio rūšių negalima tręšti įprastais trąšomis — tai gali pakenkti. Pastaba: temperatūros režimas priklauso nuo rūšies (temperatūrinės rūšys turi žiemos ramybės laikotarpį).
Gamtinės populacijos yra pažeidžiamos dėl buveinių naikinimo (durpynų drenažas, žemės ūkis), klimato kaitos ir neteisėto surinkimo. Daug rūšių yra saugomos tarptautinėmis ir šalies teisės normomis, todėl renkantis kolekcijai verta pirkti tik legaliai užaugintas sodinukus.
Santrauka
Mėsėdžiai (vabzdžiaėdžiai) augalai yra unikali augalų grupė, išsiskirianti gebėjimu aktyviai gaudyti ir virškinti gyvus organizmus siekdami papildomų maistinių medžiagų. Jie vystėsi kelis kartus nepriklausomai ir naudoja įvairias taktikos — nuo lipnių lapų iki sudėtingų ąsočių ar vakuuminių spąstų. Šių augalų tyrinėjimas atskleidžia daug apie evoliuciją, ekologiją ir adaptacijas prie skurdaus aplinkos maisto.
Primityvūs Heliamphora chimantensis ąsočiai yra spąstų su spąstais pavyzdys.
Drosera capensis lipniosios liaukos ir čiuptuvėlių judėjimas
Veneros muselė: rodo reakciją į antrąjį prisilietimą.
Gaudymo mechanizmai
Vabzdžiaėdžių augalų lapai yra panašūs į ąsočius ar pūsles, kuriose gaudomi vabzdžiai. Šiandien žinomi penki skirtingi gaudymo būdai
- Gaudyklės (augalai-gaudyklės) sugauna grobį susuktame lape, kuriame yra virškinimo fermentų arba bakterijų.
- Musių gaudyklėse naudojamos lipnios gleivės.
- Spąstai naudojami greitiems lapų judesiams.
- Pūslėtakojai įsiurbia grobį naudodami pūslę, kurioje susidaro vidinis vakuumas.
- Omarų gaudyklės priverčia grobį judėti link virškinimo organo su į vidų nukreiptais plaukeliais.
Visos šios gaudyklės skirstomos į aktyviąsias arba pasyviąsias. Triphyophyophyllum yra liana (atogrąžų miškuose auganti vijoklinė augalija). Ji turi trijų tipų lapus. Kai reikia, ji išleidžia ilgus lapus. Tai pasyvieji "musių lapai", kuriuose slepiasi gleivės. Augalo lapai neauga ir nejuda reaguodami į judantį grobį. Kita vertus, saulašarė Drosera yra aktyvus "musių popierius". Visos saulašarių rūšys, reaguodamos į kontaktą, geba judinti savo lipnius lazdelius. Letenėlės yra labai jautrios ir lenkiasi link lapo vidurio, kad vabzdys prisiliestų prie kuo daugiau stiebinių liaukų. Pasak Darvino, tokiam atsakui sukelti pakanka mažo gniužulėlio kojų prisilietimo vienu čiuptuvėliu. Tai padeda sugauti ir suvirškinti grobį.
Veneros skraiduolė Dionaea muscipula yra vienas iš labai mažos grupės augalų, gebančių greitai judėti. Kai vabzdys ar voras šliaužia palei lapus ir paliečia plaukelį, spąstai užsidaro tik tada, jei per dvidešimt sekundžių nuo pirmojo prisilietimo paliečiamas kitas plaukelis. Dėl dviejų prisilietimų suveikimo išvengiama energijos eikvojimo objektams, neturintiems maistinės vertės.
Ribiniai atvejai
Mėsėdis augalas turi privilioti, nužudyti ir suvirškinti grobį. Jis taip pat turi gauti naudos iš grobio virškinimo. Daugeliu atvejų iš to gaunamos aminorūgštys ir amonio jonai. Pasitaiko atvejų, kai augalai pagauna grobį, bet jo nesuvirškina. Jie veikiau sudaro simbiozę su kitu organizmu, kuris minta grobiu. Vienas iš tokių atvejų yra saulašarės Roridula rūšis, kuri sudaro simbiozę su vabalu žudiku. Vabalai minta sugautais vabzdžiais. Augalui naudingos vabalų išmatose esančios maistinės medžiagos.
Evoliucija
Rasta nedaug iškastinių mėsėdžių augalų, ir dažniausiai tai būna sėklos arba žiedadulkės. Mėsėdžiai augalai paprastai yra žolės, neturinčios medienos ar žievės. Tikrieji mėsėdžiai tikriausiai nepriklausomai evoliucionavo mažiausiai šešis kartus.
Kai kurie mano, kad visų rūšių gaudyklės turi panašią pagrindinę struktūrą - plaukuotą lapą. Plaukuoti lapai sulaiko ir sulaiko lietaus vandens lašus, kurie padeda bakterijoms augti. Vabzdžiai nusileidžia ant lapo, juos pagauna vandens paviršiaus įtempimas ir jie uždūsta. Bakterijos pradeda skaidyti vabzdį ir iš jo lavono išskiria maistingąsias medžiagas. Tada augalas per lapus pasisavina maistingąsias medžiagas. Taip "maitinasi lapais" daugelis ne mėsėdžių augalų. Todėl augalai, kurie geriau sulaikydavo vandenį ir vabzdžius, turėjo atrankinį pranašumą. Lietaus vandenį galima sulaikyti suėmus lapą, todėl atsiranda gaudyklės. Vabzdžius galima gaudyti ir lapus padarant lipnesnius, todėl atsiranda musių gaudyklės.
Archaeamphora, ankstyviausio žinomo mėsėdžio augalo, vaizdas iš dailininko nuotraukos
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra mėsėdžiai augalai?
A: Mėsėdžiai augalai - tai augalai, kurie maistinių medžiagų gauna gaudydami ir ėsdami gyvūnus, dažniausiai vabzdžius.
K: Kodėl mėsėdžiai augalai gali augti ten, kur dirvožemis yra plonas arba skurdus maistingųjų medžiagų?
A: Mėsėdžiai augalai gali augti ten, kur dirvožemis yra plonas arba skurdus, nes dalį maisto medžiagų jie gauna iš gyvūnų.
K: Kas ir kada parašė pirmąją žinomą knygą apie mėsėdžius augalus?
A: Pirmąją žinomą knygą apie mėsėdžius augalus 1875 m. parašė Čarlzas Darvinas.
K: Kas yra tikrasis mėsėdis?
A: Tikroji mėsėdystė - tai augalų gebėjimas gaudyti gyvūnus, kad gautų maisto medžiagų.
K: Kiek yra mėsėdžių augalų genčių ir rūšių?
A: Yra daugiau kaip dvylika genčių ir apie 625 mėsėdžių augalų rūšys.
K: Kas yra protokarniviniai augalai?
A: Protokarnivoriniai augalai - tai augalai, kuriems būdingi kai kurie, bet ne visi mėsėdžių augalų požymiai.
K.: Ką daro mėsėdžiai augalai, pagavę grobį?
A: Mėsėdžiai augalai gamina virškinimo fermentus ir naudoja maistingąsias medžiagas, gautas iš pagauto grobio.
Ieškoti