Биологи выяснили, что плотоядное растениеNepenthes gracilis из рода непентесов использует энергию падающих дождевых капель, чтобы сбрасывать муравьёв в свой кувшин для ловли насекомых.
Группа исследователей из Бристольского университета установила, что падение капель дождя или росы вызывает очень быструю вибрацию крышки кувшина, образуемого крупными листьями растения. Это сбрасывает забравшихся на крышку муравьёв внутрь кувшина, где они тонут и затем расщепляются пищеварительными соками.
Исследование, отчёт о котором опубликован в журнале PNAS, выполнялось с помощью камер высокоскоростной съёмки и лазерного измерения вибрации. Используя эти инструменты, доктор Ульрика Бауэр и её коллеги записали чрезвычайно быстрое движение крышки кувшина после удара по нему дождевой капли. По словам Бауэр, оно напоминало прогиб трамплина.
– Капля падала на поверхность и это вызывало быстрое движение крышки вниз. Но, благодаря своему трамплиноподобию, крышка доходила до определённой точки и затем возвращалась обратно. Это были колебания, очень похожие на те, что возникают, если закрепить линейку на краю стола, потянуть пальцем вниз её край и затем отпустить.
Бауэр добавила, что такое движение – уникальное явление в царстве растений (отчасти из-за скорости, которая намного превосходит скорости завлекающих насекомое манёвров других плотоядных растений, отчасти по причине использования внешнего источника энергии для его совершения).
– Быстрое движение у растения необычно само по себе, – объяснила Бауэр, – но быстрое движение, которое к тому же не требует затрат энергии от самого растения и для которого нужно лишь особое строение организма – нечто весьма удивительное и неожиданное.
Как следует из работы учёных, Nepenthes gracilis следует отнести к особой категории плотоядных растений: оно не принадлежит ни к «активным» плотоядным растениям, вроде венериной мухоловки, ни к неподвижным «пассивным» поедателям насекомых, которых среди подобных растений большинство.
Важнейший элемент дождевой ловушки Nepenthes gracilis – упругость её крышки. Когда биологи изучали другие виды непентесов, которые ловят муравьёв только с помощью скользкого края кувшина, оказалось, что там крышка значительно более мягкая и гибкая. В этом случае вибрации оказываются сконцентрированы на самом краю крышки, что напоминает тот трамплин, которым пользуются на соревнованиях по прыжкам в воду.
– Вся энергия там сосредоточена на самом краю, – сказала Баэур. – Если вы попытаетесь прыгнуть с середины такого трамплина, это будет не слишком эффективно. Поэтому спортсмены подходят к самому краю.
Для сбрасывания муравьёв в кувшин такое строение не подходит.
– А наш непентес стремится максимально увеличить площадь поверхности, с которой падают насекомые, – сказала Бауэр.
Таким образом, упругая крышка кувшина Nepenthes gracilis – результат прекрасной работы адаптационного механизма, поскольку это расширяет площадь движения и делает растение значительно более опасным для его добычи.
