Kødædende planter

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 8. februar 2022; checks kræver 3 redigeringer .
Polyfyletisk gruppe af planter

Engelsk soldug ( Drosera anglica ) fangede tre blå guldsmede ( Enallagma cyathigerum )
Navn
kødædende planter
titelstatus
ikke bestemt
Overordnet taxon
Planteriget ( Plantae ) _
Repræsentanter
Se Liste over kødædende planter
Billeder på Wikimedia CommonsBilleder på Wikimedia Commons

Insektædende planter (betegnelserne kødædende planter og kødædende planter bruges også ) er samlingsnavnet for omkring 600 plantearter fra 19 familier [1] som har tilpasset sig fangst og fordøjelse af smådyr , hovedsageligt insekter [1] . Således supplerer de deres normale autotrofe ernæring ( fotosyntese ) med en af ​​formerne for heterotrofisk ernæring. Som et resultat er kødædende planter mindre afhængige af jordens uorganiske nitrogen til syntesen af ​​deres egne proteiner .

Insektædere er overvejende flerårige urteagtige planter, der findes i alle dele af verden. På CIS 's territorium er der 18 arter fra fire slægter , der tilhører to familier: Rosyankovye og Bladderwort .

Ægte kødædende planter menes at have udviklet sig uafhængigt i fem forskellige grupper af blomstrende planter [2] [3] .

Historisk baggrund og undersøgelse

Insektædende planter blev kendt i det 18. århundrede [4] . Den allerførste nøjagtige botaniske beskrivelse af Venus-fluefælden ( Dionaea muscipula ) blev lavet af den engelske naturforsker John Ellis i et brev til Carl Linnaeus i 1769 . Så i denne besked foreslog han først, at de fangede insekter tjener som føde for planter [4] .

I 1782 beskrev den tyske læge Albrecht Wilhelm Roth de ejendommelige bevægelser udført af soldugblade for at fange insekter og udviklede Ellis' hypotese om, at sådanne planter lever af hvirvelløse dyr .

I 1791 beskrev William Bartram i en bog om sine rejser gennem staterne i Nordamerika planter af slægten Sarracenia , der havde kandeblade til at fange insekter. Han var den første til at bruge udtrykket "kødædende planter" [4] .

I begyndelsen af ​​1800-tallet blev der beskrevet en række nye slægter og arter tilhørende denne plantegruppe. Så Peter Willem Kortals beskrev i 1835 fænomenet insektædende hos planter af slægten Nepenthes ( Nepenthes ) [5] .

Snart var der værker dedikeret til en dyb undersøgelse af sådanne planters egenskaber. I 1861 beskrev Auger de Lassu følsomheden over for berøring og bevægelser af bladene fra planter af slægten Aldrovanda . I 1868 påpegede den amerikanske videnskabsmand William Canby første gang fordøjelsesegenskaberne af saften, der udskilles af kirtlerne på bladene af Venus-fluefælden.

Næste trin i studiet af kødædende planter var Charles Darwins forskningsarbejde , som begyndte med observationer af soldug i 1860 [6] . Samtidig opstillede Darwin en række laboratorieforsøg, der voksede til forskning. Han studerede planters "smag" og kompilerede deres "menu". Darwins særlige opmærksomhed blev tiltrukket af planters evne til at fordøje mad, deres gribebevægelser, høje følsomhed over for berøring - det vil sige egenskaber, der ligner dyrs. Efterfølgende blev disse eksperimenter et seriøst videnskabeligt arbejde, som omfattede mange unikke observationer og dristige, men rimelige konklusioner.

Dette værk fangede Darwin så meget, at han i et brev til Lyell tilstod:

I øjeblikket interesserer Drosera mig mere end oprindelsen af ​​alle arter i verden [4] .

Darwin turde i lang tid ikke offentliggøre resultaterne af sin forskning. Først 15 år senere, da de blev suppleret af andre forskere, udgav han bogen "Insectivorous Plants" ( 1875 ) [6] . Den anden udgave af Insectivorous Plants, med store tilføjelser skrevet af hans søn, udkom efter Darwins død i 1888 [4] .

Charles Darwins arbejde markerede et vendepunkt i studiet af kødædende planter. Som K. Goebel skriver (1893),

<...> næppe nogen anden gren af ​​botanikken i nyere tid har tiltrukket sig opmærksomhed fra en bredere kreds end de såkaldte insektædende planter. Årsagen hertil var især Darwins omfattende arbejde, som satte skub i fremkomsten af ​​talrige andre værker [4] .

Dette arbejde fandt dog ikke umiddelbart anerkendelse blandt sin tids videnskabsmænd og blev stærkt kritiseret, i de fleste tilfælde på grund af deres grundlæggende forskelle med Darwins nye evolutionsteori . Direktør for St. Petersborgs botaniske have E. Regel (1879) udtrykte den opfattelse, at Darwins udtalelse om eksistensen af ​​insektædende planter i naturen hører til antallet af teorier,

som enhver fornuftig botaniker og naturvidenskabsmand simpelthen ville grine over, hvis den ikke kom fra den berømte Darwin. Vi håber, at kold fornuft (der kuhle Verstand) og grundig observation fra vores tyske forskere snart vil kaste denne teori, ligesom teorierne om primær generation , parthenogenese , generationsskifte osv., i en kasse med videnskabeligt affald, som de tidligere tilhængere af sådanne teorier selv mindst af alt ønsker at åbne [4] .

Men indtil nu er Darwins grundlæggende arbejde det største bidrag til studiet af kødædende planter.

Evolution

Data om udviklingen af ​​insektædende planter er ekstremt sparsomme på grund af det lille antal fossile rester af sidstnævnte. Fossiler , hvoraf de fleste er repræsenteret af frø eller pollen , er ikke blevet fundet nok. De fleste repræsentanter for insektædere, som er urteagtige planter , mangler tætte strukturer såsom bark eller træ , og selve fangstformationerne er sandsynligvis ikke bevaret som fossiler .

Botanisk beskrivelse

Insektædere er overvejende flerårige urteagtige planter, men der findes også underbuske og småbuske .

Den største kendte insektædende plante er den gigantiske biblis ( Byblis gigantea ), en lille (op til en halv meter) busk fra Byblis- familien , der vokser i Australien . Ikke kun insekter støder på det, men også snegle og endda frøer og firben . Nepenthes  - tropiske lianer med en lignificeret stilk, vokser op til 4 m i længden (vingede Nepenthes). Der er arter af Nepenthes, der tiltrækker små pattedyr med nektar og bruger deres ekskrementer som gødning.

De lever hovedsageligt i sumpede enge og sumpe , i vandet af ferskvandsreservoirer. Dugdråbe ( Drosophyllum ), en underbusk op til 30 cm høj, hjemmehørende i det tørre sand i Nordafrika og Den Iberiske Halvø . Lokale landmænd har længe brugt denne plante i stedet for klæbrigt fluepapir og hængt den inde i deres huse.

Dyr bruges som en ekstra kilde til fosfor , kalium og andre grundstoffer . Insekter fanges ved hjælp af modificerede blade  - fangstorganer. Tiltræk insekter ved farve, lugt eller søde sekreter. På overfladen af ​​bladene er der kirtler , der udskiller fordøjelsesenzymer : pepsin og organiske syrer ( myresyre , benzoesyre og andre), som fordøjer det fangede bytte og nedbryder animalske proteiner . Produkterne dannet som følge af en sådan ekstracellulær fordøjelse , hovedsageligt aminosyrer , absorberes og assimileres [7] .

Rodsystemet i landlevende insektædende planter er dårligt udviklet, hos vandplanter er det normalt reduceret . Men alle sådanne planter kan eksistere på grund af stoffer absorberet fra jorden eller vandet. Yderligere ernæring med animalsk mad fremskynder udviklingen af ​​planter, fremmer deres overgang til blomstring og frugtsætning.

Fordeling

Insektædende planter findes i alle økosystemer , hvor blomstrende planter kan vokse  - fra Arktis til troperne og fra havoverfladen til det alpine bælte af bjerge. De er kendt på alle beboede kontinenter , med en overvejende udbredelse i områder med et varmt, tempereret og tropisk klima.

På Ruslands og nabolandenes territorium vokser følgende insektædende planter i naturen:

Mekanismer og typer af fælder

Fangstmekanismer

Alle insektædende planter kan betinget opdeles i to grupper i henhold til fangstmekanismen [8] :

Typer af fælder

Planter bruger fem hovedtyper af fælder til at fange bytte [8] :

Typen af ​​fælde afhænger ikke af, om planten tilhører en bestemt familie.

Tab af prædation

Mange plantearter kan klassificeres som protoinsectivorous eller parainsectivorous. Planter, der kan udvinde de næringsstoffer, de har brug for, fra insekter, der klæber til deres overflade, kaldes protoinsectivores [9] ; men i modsætning til insektædende planter mangler de specielle fangstanordninger og har ikke en attraktiv lugt og sekretoriske kirtler. Proto-insektædende er almindeligt for planter med kirtel pubescens ( gul ibicella , nogle typer cinquefoil , geranier ) og klæbrige stængler ( tjære ). Parainsektædende planter har delvist mistet evnen til at fange og fordøje små dyr og har i løbet af evolutionen tilpasset sig at bruge andre kilder til næringsstoffer. En af disse planter er Nepenthes ampullaria , som sammen med at tiltrække, fange og fordøje leddyr , har evnen til at få næringsstoffer fra de faldende blade fra andre planter, der falder ned i dens "kande" [10] . Et andet eksempel er Lowe 's Nepenthes ( Nepenthes lowii ). Foreløbige undersøgelser har vist, at denne art formentlig er tilpasset til at "fange" fugleklatter , fodre med dens nektar og søde sekreter. Nepenthes Attenboroughii ( Nepenthes attenboroughii ), hjemmehørende i Filippinerne , syntetiserer sød nektar på låget af en kande. Små dyr elsker at nyde denne nektar- tupai , som bruger disse kander som toilet. En insektædende plante modtager nitrogen og fosfor fra animalsk afføring og producerer en ny portion tiltrækning af nektar, hvilket fuldender cyklussen [10] [11] .

Lilla pemphigus ( Utricularia purpurea ) har delvist mistet sin evne til at fange bytte. Samtidig udviklede hun et gensidigt forhold , der gav sine vesikler, så alger og zooplankton kunne bebo [12] [13] .

Dyrkning

Selvom forskellige typer kødædende planter har forskellige krav til belysning, luftfugtighed og jord, deler de nogle fælles træk.

Vanding

De fleste kødædende planter kræver regn eller andet specielt fremstillet demineraliseret vand med et let surt, næsten neutralt miljø ( pH ca. 6,5).

Almindelig poste- eller drikkevand indeholder mineralsalte ( især calciumsalte ), som hurtigt ophobes i væv og kan ødelægge planten. Dette skyldes, at de fleste kødædende planter vokser i sure , næringsfattige jorder og derfor er ekstremt følsomme over for overskud af calcium og næringsstoffer . Da de fleste af disse planter vokser i vådområder , er næsten alle af dem fugtelskende og tørketolerante. Selvom der er undtagelser, for eksempel: knoldede soldug, som har brug for en tør (sommer) hvileperiode, og lusitansk rosolith ( Drosophyllum lusitanicum ), som vokser under tørre forhold.

"Fodring"

Planter dyrket udendørs er i stand til at forsyne sig med det nødvendige antal insekter. Insekter kan fodres til planter i hånden for at supplere deres kost. Kødædende planter er dog normalt ikke i stand til at fordøje store mængder mad, som kan rådne i fælden, hvilket igen kan føre til plantens død. Små kødædere, såsom nogle arter af myrer [14] og edderkopper [15] , dykker direkte ned i fordøjelsessaften og spiser byttet fanget af planten og letter derved plantens fordøjelse.

En kødædende plante, der ikke fanger insekter, dør sjældent, selvom dens vækst kan være forsinket. Generelt er det bedst at lade disse planter klare sig selv. Efter vanding med postevand er den mest almindelige årsag til Venus-fluefældedød den mekaniske påvirkning af fælderne for at undersøge dem tæt på og "fodre" dem, for eksempel med ost eller andre produkter.

Belysning

De fleste kødædende planter kræver stærkt lys, og de fleste vil se bedre ud under disse forhold, da dette tilskynder dem til at syntetisere røde og lilla pigmenter kaldet anthocyaniner . Nepenthes og Pinguicula trives bedst under høje ultraviolette lysforhold , men for de fleste andre arter er direkte sollys acceptabelt.

Fugtighed

Kødædende planter vokser hovedsageligt i sumpe, og kræver derfor høj luftfugtighed. I lille skala kan dette opnås ved at placere urtepotten på en bred bakke med småsten, der konstant fugtes. Små arter af Nepenthes vokser godt i store terrarier .

Temperatur

Mange kødædende planter kommer fra kolde tempererede områder og kan dyrkes udendørs, i sumpe eller i haver hele året rundt. De fleste Sarracenia kan tolerere temperaturer under frysepunktet, på trods af dette er de fleste arter hjemmehørende i det sydøstlige USA. Drosera og Pinguicula arter kan også tolerere lavere temperaturer. Nepenthes er arter, der er tropiske, der kræver en temperaturstigning på +20 til +30 °C for at blomstre.

Mange sarracenia-hybrider, der er blevet opdrættet, er meget uhøjtidelige, især er de ret ukrævende for indholdet af næringsstoffer i jorden. De fleste sætter pris på en 3:1 blanding af Sphagnum tørv til sand (kokos er en acceptabel og mere miljøvenlig erstatning for tørv). Nepenthes orkideer vil vokse i kompost eller ren spagnummos.

Skadedyr

Ironisk nok er kødædende planter selv modtagelige for angreb af parasitter som bladlus eller mellus. Oftest kan skadedyr fjernes manuelt, men i tilfælde af masseangreb ( angreb ) er brug af insekticider påkrævet . Isopropylalkohol er et effektivt aktuelt insekticid, især til melbugeangreb. Et andet godt systemisk insekticid, der ikke skader selve planten, er Diazinon . Her kan også bemærkes lægemidler som Malathion og Acephate (Orthene). Selvom insekter kan forårsage meget skade på planten, er det vigtigste, man skal være opmærksom på i dyrkningen, gråskimmel ( Botrytis cinerea ), som ofte opstår under fugtige og varme forhold, især om vinteren. For at bekæmpe skimmelsvamp er ventilation og kølige forhold til at holde planten om vinteren nødvendige, samt konstant fjernelse af døde og faldne blade. Som en sidste udvej bør der anvendes fungicider .

Begyndende gartnere kan anbefale arter, der stammer fra forhold med et moderat køligt klima, under drivhusforhold (minimum 5 ° C om vinteren, maksimalt +25 ° C om sommeren) vil sådanne planter føles godt i brede bakker med regn eller forsuret vand om sommeren , og under forhold med fugtig luft om vinteren.

Venusfluefælden kan leve under disse forhold, men den er faktisk ret svær at dyrke: trods god pleje er den ofte udsat for gråskimmelangreb om vinteren, selvom den er godt ventileret.

Nogle af lavlandet Nepenthes vokser meget hurtigt under relativt konstant varme og fugtige forhold.

Noter

  1. ↑ 1 2 McPherson, S. R. 2009. Pitcher Plants of the Old World . Redfern Natural History Productions Ltd., Poole.
  2. ↑ Albert, VA, Williams, SE og Chase, MW Kødædende planter: Fylogeni og strukturel evolution  // Videnskab  :  tidsskrift. - 1992. - Bd. 257 . - S. 1491-1495 . - doi : 10.1126/science.1523408 . — PMID 1523408 .
  3. ↑ Ellison, AM og Gotelli, NJ Energetik og kødædende planters udvikling - Darwins 'mest vidunderlige planter i verden'  //  Journal of Experimental Botany  : journal. - Oxford University Press , 2009. - Vol. 60 . - S. 19-42 . doi : 10.1093 / jxb/ern179 . — PMID 19213724 .
  4. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Darwin C. Insektædende planter / N. G. Kholodny. - M. - L .: Videnskabsakademiet i USSR, 1948. - T. 7.
  5. ↑ Nepenthes (utilgængeligt link) . Dato for adgang: 25. december 2009. Arkiveret fra originalen 17. december 2009. 
  6. ↑ 12 Darwin Ch . insektædende planter . London: John Murray  , 1875. Arkiveret kopi (link ikke tilgængelig) . Hentet 14. september 2009. Arkiveret fra originalen 23. oktober 2006. 
  7. ↑ Vent F. I planteverdenen / Pr. fra engelsk. - M. , 1972. - S. 149-150.
  8. ↑ 1 2 Williams, SE 2002. Sammenlignende fysiologi af Droseraceae sensu stricto  - Hvordan bøjer fangarme og lukker fælder? Proceedings of the 4th International Carnivorous Plant Society Conference. Tokyo, Japan. pp. 77-81.
  9. ↑ Spomer GG Beviser på protocarnivorous evner i Geranium viscosissimum og Potentila arguta og andre klæbrige planter. // Int. J. Plant Science . - 1999. - Bd. 160. - Nr. 1. - S. 98-101.
  10. ↑ 12 Clarke , 2001
  11. ↑ Clarke, 1997
  12. ↑ Clarke et al. , 2009
  13. ↑ Fountain, 2009
  14. ↑ Forening med myrer // Naturens 1000 vidundere. - Reader's Digest , 2007. - S. 277. - ISBN 5-89355-027-7 .
  15. ↑ Akimushkin I. I. "Fuld, fuld af mirakler, troldkvinde-naturen" // Animal World: Insects. Edderkopper. Kæledyr . - 4. udg. - M . : Tanke, 1995. - S.  259 . — 462[2] s. - ISBN 5-244-00806-4 .
  16. ↑ Gul fluesnapper (Sarracenia flava)

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier