В скалистых расщелинах высокогорья Юго-Западного Китая — в Сычуани и Юньнани — растёт невзрачный цветок, камнеломка канделябровая. На высоте 2500–3300 метров он образует подушечки жёлтых цветков, покрытых крошечными красноватыми волосками. Долгое время казалось, что это просто защита от высыхания или защита от нежелательных насекомых. Но новое исследование, опубликованное в Nature Communications, раскрыло её настоящее предназначение: растение активно заманивает, ловит и переваривает добычу, ведя охоту в экстремальных условиях альпийского безплодья.
Международная группа учёных под руководством Хан Суня из Института ботаники Куньмина (Китайская академия наук) провела поистине детективное расследование. В полевых экспериментах они наблюдали за живыми растениями, ловящими насекомых. Затем они изучили гербарные образцы за целых 128 лет — с 1888 по 2016 год. Из 45 проанализированных образцов 43 несли следы охоты: на волосках застревали мелкие кусающие комарики. Зрелые растения в среднем удерживали по 71 насекомому одновременно. Растение выделяет цветочный запах, привлекающий насекомых, при этом крупные опылители — мухи, пчёлы — остаются в стороне, словно понимая опасность.
Под микроскопом учёные обнаружили на волосках фермент фосфатазу, расщепляющий органику и присутствующий у всех плотоядных растений. Затем исследователи провели решающий опыт: скармливали растению плодовых мушек, помеченных редким изотопом азота (15N). Через две недели азот из мушек обнаружился в тканях растения, особенно в цветках. Контрольные растения без таких волосков и нецветущие камнеломки ничего подобного не демонстрировали. Это была неопровержимая улика.
Открытие блестяще подтверждает гипотезу Чарльза Дарвина, выдвинутую им в 1875 году в книге «Насекомоядные растения». Он предполагал, что некоторые виды камнеломок — например, Saxifraga rotundifolia и S. umbrosa — способны к плотоядности, но собственные опыты дали только подозрения, не доказательства. Теперь, спустя 150 лет, генетический анализ показал поразительное сходство: ключевые гены, отвечающие за хищничество у Saxifraga candelabrum, совпадают с генами уже известных хищных растений из совершенно других семейств. Это параллельная эволюция — один и тот же механизм выработался независимо в разных линиях цветковых, когда голод и скудность давили с одной стороны.
Среда обитания растения разъясняет, почему оно развило такой экзотический способ питания. Камнеломка растёт на бедных азотом скалах Цинхай-Тибетского нагорья и гор Хэндуань, где почвы почти не содержат минеральных питательных веществ. Дополнительный источник азота из насекомых здесь не просто удобство — это вопрос выживания, позволяющий растению быстрее расти, производить больше семян. При этом охота абсолютно не мешает размножению: крупные полезные опылители почти не попадаются в ловушку, а если и попадаются, их легко помещается на огромном по меркам микроба растении.
Это открытие переворачивает представления о распространённости плотоядности среди цветковых растений. До сих пор считалось, что настоящих хищников на Земле около 830 видов, сосредоточенных в 13–14 семействах (главным образом в пузырчатке и росянке). Теперь ясно: механизм может быть гораздо более древним и распространённым, чем предполагалось. Многие «обычные» растения высокогорных и болотистых территорий, возможно, используют похожие, но менее заметные стратегии охоты. Новые поиски в горах и болотах могут открыть ещё десятки или сотни видов, которые до сих пор скрывали свой кровожадный нрав под скромной внешностью.
