Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Кувшин дистилляторий Непента . A: Медовая железа с красивой поверхности крышки. B: Пищеварительная жидкость изнутри кувшина, в карманообразном углублении эпидермиса, открывается вниз. C: Поперечный разрез такой же.
Сканирующая электронная микрофотография внутренней поверхности кувшина
Кувшин растения, растущие на болоте в Пенсильвании

Кувшинки - это несколько различных плотоядных растений, у которых есть модифицированные листья, известные как ловушки-ловушки - механизм ловушки добычи с глубокой полостью, заполненной пищеварительной жидкостью . Ловушки у так называемых «настоящих» растений-кувшинов образованы специальными листьями. Растения привлекают и топят добычу нектаром. [1]

Типы [ править ]

Термин «кувшинное растение» обычно относится к членам семейств Nepenthaceae и Sarraceniaceae , но аналогичные ловушки-ловушки используются монотипными Cephalotaceae и некоторыми представителями Bromeliaceae . Семейства Nepenthaceae и Sarraceniaceae - самые богатые видами семейства кувшинов.

Nepenthaceae содержит один род , Nepenthes , содержащий более 100 видов и многочисленных гибридов и сортов. [2] У растений-кувшинов Старого Света кувшины несут на концах усиков, которые отходят от средней жилки в остальном обычном листе. Кувшины «Старого Света» (род: Nepenthes) обычно характеризуются уменьшенными и симметричными кувшинами с обширным восковым покрытием на поверхности внутренней стенки кувшина. [3] Сами растения часто лазают, добираясь до полога своей среды обитания, используя вышеупомянутые усики, хотя другие растения можно найти на земле на лесных полянах или в виде эпифитов. на деревьях.

Растения-кувшины Нового Света (Sarraceniaceae), состоящие из трех родов [4], являются наземными травами, чьи кувшины возникают из горизонтального корневища . В этом семействе кувшин образует весь лист, в отличие от Nepenthaceae, где кувшин возникает из конечной части листа. У видов рода Heliamphora , которые широко известны как болотные кувшины (или ошибочно - кувшины для солнца), есть простой кувшин из свернутых листьев, на кончике которого находится структура, похожая на ложку, которая выделяет нектар. Они ограничены областями с большим количеством осадков в Южной Америке . Североамериканского рода Sarracenia являются трубными кувшинами, которые имеют более сложную ловушку , чемГелиамфора с крышечкой , предотвращающей избыточное накопление дождевой воды у большинства видов. Единственный вид калифорнийского рода Darlingtonia широко известен как растение кобра из-за наличия у него надутой «крышки» с элегантными ложными выходами и раздвоенного «языка», который служит для переправы муравьев и другой добычи ко входу. кувшина. Виды рода Sarracenia легко гибридизируются, что усложняет их классификацию.

Cephalotaceae является однотипным семьей с одним , но родом и видом, цефалотус мешочковый фолликулярным . Этот вид имеет небольшой (2–5 см) кувшин, по форме похожий на таковые у Непента . Встречается только в одном месте на юго-западе Австралии .

Некоторые виды бромелиевых ( Bromeliaceae ), такие как Brocchinia reducta и Catopsis berteroniana , известны или предположительно являются плотоядными. Бромелии - однодольные , и, учитывая, что все они естественным образом собирают воду там, где их листья встречаются друг с другом, и что многие собирают детрит, неудивительно, что некоторые из них должны были быть естественным образом отобраны, чтобы развить эту привычку до хищничества путем добавления воска и нисходящего вещества. -направляющие волоски .

Пурпурный кувшин, Sarracenia purpurea , является цветочной эмблемой провинции Ньюфаундленд и Лабрадор , Канада.

  • Кувшины Nepenthes muluensis свисают с усиков. (культурное растение).

  • Большинство североамериканских растений кувшина относятся к роду Sarracenia .

  • Лилии кобры ( Darlingtonia californica ) используют оконные ареолы, чтобы заманить насекомых в свои полые листья.

  • Австралийский кувшин - единственный представитель австралийского рода Cephalotus .

  • Nepenthes truncata

Кормление [ править ]

Пищевые, летающие или ползающие насекомые, такие как мухи, привлекаются полостью, образованной чашевидным листом, часто визуальными приманками, такими как антоциановые пигменты и нектар . Ободок кувшина (перистома) скользкий при увлажнении конденсатом или нектаром, из-за чего в ловушку попадают насекомые. Растения -кувшины также могут содержать восковые чешуйки, выступающие кристаллы альдегида , кутикулярные складки, направленные внутрь и вниз (ретророзные) волосы или полулунные клетки, происходящие из замыкающих клеток, внутри кувшина, чтобы насекомые не могли выбраться наружу. [1] Маленькие частицы жидкости, содержащиеся в ловушках для кувшинов, называются фитотельмами.. Они топят насекомое, тело которого постепенно растворяется. Это может произойти из-за действия бактерий (бактерии смываются в кувшин дождем) или ферментов, выделяемых самим растением. Кроме того, некоторые растения-кувшины содержат личинок мутуалистических насекомых , которые питаются пойманной добычей и чьи экскременты поглощает растение. [5] Каким бы ни был механизм пищеварения, жертвы превращаются в раствор аминокислот , пептидов , фосфатов , аммония и мочевины , из которого растение получает свое минеральное питание (особенно азот ифосфор ). Как и все плотоядные растения, все они растут в местах, где почва слишком бедна минералами и / или слишком кислая для выживания большинства растений. Растения-кувшины дополняют доступные питательные вещества и минералы (которые растения обычно получают через корни) с компонентами своей жертвы-насекомых.

Взрослые растения Nepenthes lowii привлекают землероек ( Tupaia montana ), которые питаются нектаром, производимым растением, но также испражняются в кувшин, обеспечивая нитраты и другие питательные вещества. Растение и землеройка находятся в симбиозе . Ободок N. lowii не скользкий, так что землеройки могут легко входить и выходить; он дает больше нектара, чем другие растения-кувшины. Форма обода кувшина и положение нектара гарантируют, что задняя часть животного находится над ободком во время кормления. [6]

Эволюция формы [ править ]

Широко распространено мнение Pitfall ловушка эволюционировала от epiascidiation (клубящегося листа с адаксиальной или верхней поверхностью становится внутри кувшина), [7] [8] с выбором давления в пользу более глубоко чашевидные листов в течение эволюционного времени. Кувшин ловушка развивалась независимо друг от друга в три eudicot линий и одной однодольных линии, представляющее собой случай конвергентной эволюции . [7] Некоторые семейства растений-кувшинов (например, Nepenthaceae) помещены в клады, состоящие в основном из ловушек из липучей бумаги , что указывает на то, что некоторые кувшины, возможно, произошли от общих предков сегодняшних ловушек из липучей бумаги из-за потери слизи.[9]

См. Также [ править ]

  • Природный заповедник штата Дарлингтония - заповедник для выращивания кувшинов в Орегоне, США.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Krol, E .; Plancho, BJ; Adamec, L .; Stolarz, M .; Дзюбинская, Х .; Требач, Kgv (2011). «Довольно много причин для того, чтобы называть хищников самыми замечательными растениями в мире» . Летопись ботаники . 109 (1): 47–64. DOI : 10.1093 / Aob / mcr249 . PMC  3241575 . PMID  21937485 .
  2. ^ Moran JA, Кларк CM (2010). «Плотоядный синдром у растений-кувшинов Nepenthes: текущее состояние знаний и возможные направления на будущее» . Сигнальное поведение растений . 5 (6): 644–8. DOI : 10.4161 / psb.5.6.11238 . PMC 3001552 . PMID 21135573 .  
  3. ^ Бауэр, Ульрике и др. «Форма следует за функцией: морфологическая диверсификация и альтернативные стратегии отлова у плотоядных растений кувшина непента». Журнал эволюционной биологии 25.1 (2012): 90–102. MEDLINE с полным текстом.
  4. ^ Лавернь, Себастьян; Эллисон, Аарон М .; Батлер, Елена Д .; Хикс, Эмили Джин; Начзи, Роберт ФК; Кали, Патрик Дж .; Белл, Чарльз Д .; Дэвис, Чарльз С. (2012). «Филогения и биогеография хищных растений семейства Sarraceniaceae» . PLOS ONE . 7 (6): e39291. Bibcode : 2012PLoSO ... 739291E . DOI : 10.1371 / journal.pone.0039291 . ISSN 1932-6203 . PMC 3374786 . PMID 22720090 .   
  5. Перейти ↑ McAlpine, DK (1998). «Обзор австралийских ходулочников (Diptera: Micropezidae) с филогенетическим анализом семейства». Таксономия беспозвоночных . 12 (1): 55–134. DOI : 10.1071 / IT96018 .
  6. ↑ Кувшин можно использовать как туалет
  7. ^ а б Альберт, Вирджиния; Williams, SE; Чейз, MW (1992). «Плотоядные растения: филогения и структурная эволюция». Наука . 257 (5076): 1491–1495. Bibcode : 1992Sci ... 257.1491A . DOI : 10.1126 / science.1523408 . PMID 1523408 . 
  8. ↑ Оуэн-младший, TP; Леннон, KA (1999). «Строение и развитие кувшинов плотоядного растения Nepenthes alta (Nepenthaceae)». Американский журнал ботаники . 86 (10): 1382–1390. DOI : 10.2307 / 2656921 . JSTOR 2656921 . PMID 10523280 .  
  9. ^ Притчард; и другие. (2002). «Эволюционные приспособления кувшинных растений». Международный журнал эволюционной биологии . 12 (3): 62–81.
  • Чисхолм, Хью, изд. (1911). "Кувшинки"  . Encyclopdia Britannica . 21 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. С. 663–665.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Можжевельник, BE, Р. Дж. Робинс и Д. М. Джоэл (1989). Плотоядные растения . Academic Press, Лондон.
  • Шнелл, Д. (2003). Плотоядные растения США и Канады . Второе издание. Timber Press, Орегон, США

Внешние ссылки [ править ]

  • Как кувшин привлекает, ловит и ловит насекомых
  • Плотоядные растения могут фотосинтезировать, так зачем же есть мух?