Каменеломка-хижачка: як скромна квітка підтвердила здогадку Дарвіна

Відредаговано: An goldy

У скелястих ущелинах високогір'я Південно-Західного Китаю — у Сичуані та Юньнані — росте непримітна квітка, каменеломка канделяброва. На висоті 2500–3300 метрів вона утворює подушечки жовтих квіток, вкритих крихітними червонуватими волосками. Тривалий час вважалося, що це лише захист від висихання або від небажаних комах. Проте нове дослідження, опубліковане в Nature Communications, розкрило її справжнє призначення: рослина активно приваблює, ловить і перетравлює здобич, полюючи в екстремальних умовах альпійської безплідності.

Міжнародна група вчених під керівництвом Хан Суня з Інституту ботаніки Куньміна (Китайська академія наук) провела справді детективне розслідування. У польових експериментах вони спостерігали за живими рослинами, які ловили комах. Потім вони вивчили гербарні зразки за цілих 128 років — з 1888 по 2016 рік. Із 45 проаналізованих зразків 43 містили сліди полювання: на волосках застрягали дрібні кусючі комарики. Зрілі рослини в середньому утримували по 71 комасі одночасно. Рослина виділяє квітковий запах, який приваблює комах, при цьому великі запилювачі — мухи, бджоли — залишаються осторонь, ніби розуміючи небезпеку.

Під мікроскопом вчені виявили на волосках фермент фосфатазу, що розщеплює органіку та присутній у всіх м'ясоїдних рослин. Потім дослідники провели вирішальний експеримент: годували рослину плодовими мушками, міченими рідкісним ізотопом азоту (15N). Через два тижні азот з мушок виявився у тканинах рослини, особливо в квітках. Контрольні рослини без таких волосків та неквітучі каменеломки нічого подібного не демонстрували. Це був неспростовний доказ.

Відкриття блискуче підтверджує гіпотезу Чарльза Дарвіна, висунуту ним у 1875 році в книзі «Комахоїдні рослини». Він припускав, що деякі види каменеломок — наприклад, Saxifraga rotundifolia та S. umbrosa — здатні до м'ясоїдності, але власні досліди дали лише підозри, а не докази. Тепер, через 150 років, генетичний аналіз показав разючу схожість: ключові гени, що відповідають за хижацтво у Saxifraga candelabrum, збігаються з генами вже відомих хижих рослин із зовсім інших родин. Це паралельна еволюція — один і той же механізм виробився незалежно у різних лініях квіткових, коли голод та бідність тиснули з одного боку.

Середовище існування рослини пояснює, чому вона розвинула такий екзотичний спосіб живлення. Каменеломка росте на бідних азотом скелях Цінхай-Тибетського нагір'я та гір Хендуань, де ґрунти майже не містять мінеральних поживних речовин. Додаткове джерело азоту з комах тут не просто зручність — це питання виживання, що дозволяє рослині швидше рости, виробляти більше насіння. При цьому полювання абсолютно не заважає розмноженню: великі корисні запилювачі майже не потрапляють у пастку, а якщо й потрапляють, вони легко вміщаються на величезній за мірками мікроба рослині.

Це відкриття перевертає уявлення про поширеність м'ясоїдності серед квіткових рослин. Досі вважалося, що справжніх хижаків на Землі близько 830 видів, зосереджених у 13–14 родинах (головним чином у пухирчатці та росичці). Тепер зрозуміло: механізм може бути набагато давнішим і поширенішим, ніж припускалося. Багато «звичайних» рослин високогірних і болотистих територій, можливо, використовують схожі, але менш помітні стратегії полювання. Нові пошуки в горах і болотах можуть відкрити ще десятки або сотні видів, які досі приховували свою кровожерливу вдачу під скромною зовнішністю.

10 Перегляди

Джерела

  • Researchers have identified Saxifraga candelabrum as a genuine carnivorous plant

  • Field surveys and an examination of herbarium specimens

  • Saxifraga candelabrum - Wikipedia

  • Mountain Flower From China Joins the World's Carnivorous Plant Club

  • Sticky alpine flower confirms Darwin's 150-year-old carnivorous plant prediction

  • Newly discovered carnivorous plant is as deceptive as it is deadly

  • Convergent evolution in carnivorous plants

  • Carnivory evolved independently about six times

  • Molecular Phylogenomics Reveals the Deep Evolutionary History

Читайте більше статей на цю тему:

Fewer than 200 of these plants are left alive, and every one of them grows in a single patch of gravel in Namibia. Lithops werneri is known as a living stone. It survives by looking almost identical to the pebbles around it, growing in an area of just 4 square kilometres in the

Image
Reply
Знайшли помилку чи неточність?Ми розглянемо ваші коментарі якомога швидше.