На болотах часто произрастают хищные растения объясните для чего они поедают насекомых
Обновлено: 05.07.2024
Не только на болотах, в основном там, где насекомых много. Болото это рассадник насекомых :)
Почему на болотах? Мне кажется, их больше в тропиках. На болоте-хищная трясина!
Около 500 видов растений плотоядны, т. е. часть питательных веществ они получают за счет животных (в основном насекомых) , которых они ловят разными хитроумными способами. Особенно многочисленны хищные растения на влажных почвах, болотах и топях, где они возмещают за счет пойманных животных нехватку азота. Исключением является европейская мухоловка, растущая на сухих скалистых землях и распространенная главным образом в Португалии. Ее клейкие листья используют там как липучки для мух.
Недавно я узнал о том, что на Земле есть растения, которые выбрали удивительный способ получения питательных веществ. Они ловят и переваривают насекомых. Такие растения называют растениями- хищниками.
Цель моей работы : выявить причины, по которым растения превратились в хищников.
Перед собой я поставил следующие задачи :
-рассмотреть особенности этих растений;
-выявить причины и условия превращения растений в хищников.
Я узнал, что почти половина ребят моего класса не знают о существовании таких растений. Поэтому я решил сам изучить эту тему и познакомить с этим своих одноклассников
Исторические сведения о растениях – хищниках
В конце XVII века прибывавшие из-за океана в Европу моряки рассказывали порой леденящие душу истории о кровожадных растениях-вампирах, которые встречаются якобы среди непролазных тропических джунглей Нового Света. Фантазию рассказчиков подпитывали впечатления об огромной лиане – монстере, чьи воздушные корни могли напомнить живому воображению не слишком образованного путешественника о коварных щупальцах. Однако, как это не кажется странным, растения-хищники существуют на самом деле.
В природе обычно животные поедают растения, а тут всё наоборот. Конечно, растения, став хищниками, не начинают бегать по лесу, как львы, бараны, или плавать в реках, как змеи и крокодилы.
Хотя было очевидно, что эти растения ловят насекомых и питаются ими, учёные не верили в это, и для доказательства потребовалось более 100 лет.
Зачем же растениям ловить животных?
Венерина мухоловка . В листьях находятся железы, выделяющие липкую густую слизь, и три волоска. Только насекомое дотронется до этих волосков - листья мухоловки захлопываются. Это одно из самых быстрых движений в мире растений . Ее очень любят дети и взрослые, они суют туда пальцы и наблюдают, как захлопывается маленький мягкий ротик.
Листья этого растения покрыты капельками. Они достаточно липки, чтобы удержать насекомое.
К счастью для всех любителей хищных цветов, росянку можно вырастить и дома. Конечно, она требует специального ухода.
В основном растут в прудах и на болотах. Их листья снабжены мелкими пузырьками, имеющие отверстие, которое открывается только внутрь. Снаружи отверстие пузырька покрыто волосками. Как только какое-нибудь небольшое водное животное прикасается к волоскам, клапан резко открывается, и добыча вместе с водой засасывается в пузырек.
Их ловчие органы представляют из себя форму трубки с небольшими утолщениями, внутри которых находятся волоски. Насекомые, попавшие в ловушку, направляются волосками внутрь ловушки, где и происходит процесс пищеварения. Переваривание добычи занимает всего несколько минут.
Эти хищные растения имеют форму кувшина. Насекомых привлекает яркая окраска кувшинчика и сладковатый запах, выделяемый растением. Они забираются в него, а затем падают на дно. Там добыча переваривается в течение нескольких часов.
Роридула На длинных тонких листьях и на стеблях растения роридула поблескивают крошечные капельки липкой жидкости. Различные насекомые буквально приклеиваются к этим коварным ловушкам
Росолист В течение суток росолист может поймать и переварить несколько десятков крупных мух. Переваривание жертвы длится около двух суток. Каждое растение может иметь до двух десятков ловчих листьев. На густой сироп росолиста может прилипнуть даже крупное насекомое вроде стрекозы
Заключение. Таким образом, моя гипотеза подтвердилась. Многие растения произрастают на столь бедных почвах, что им не хватает питательных элементов, добываемых из земли. Им недостает азота, которого мало в болотных, сухих и каменистых почвах. Растения вышли из положения и стали ловить насекомых. У них существуют специальные для ловли органы – ловушки. А также яркая окраска цветов, аромат и сладкий сок привлекают насекомых, которые становятся жертвами растений – хищников.
Это результат эволюции. В сырых болотах, где эти виды развивались на протяжении миллионов лет, мало азота, жизненно необходимого элемента, входящего в состав белков. Растения, живущие в средах с низким содержанием азота, вынуждены искать этот важнейший элемент без помощи корней и почвы.
Как же они это делают? Они используют свою надземную часть. Со временем такие растения модифицировали форму листьев, превратив их в ловушки для насекомых — маленькие подвижные ферментеры для производства азота. Захватив и убив жертву, растения расщепляют ее и впитывают питательные компоненты. На самом деле это и есть главная характеристика хищных растений: они способны переваривать пойманное животное, синтезируя ферменты, которые расщепляют белковые молекулы и позволяют листьям всасывать питательные компоненты.
Известно как минимум 600 видов плотоядных растений, использующих разные варианты ловушек и устройств для охоты на животных.
Давайте посмотрим, как же охотятся эти умелые охотники — Dionaea muscipula и непентесы. Как и все настоящие охотники, они начинают с того, что приманивают жертву. Росянка выделяет из листьев-ловушек очень пахучий и сладкий сок, и насекомые не могут устоять перед таким искушением. При всем уважении к Линнею следует сказать, что у растения нет лишней энергии и листья не закрываются при соприкосновении с гипотетической жертвой; если бы так было, они захватывали бы и несъедобные предметы или позволяли улизнуть насекомым, ухватившимся за край ловушки.
Но росянка закрывает лист только тогда, когда насекомое окажется в самом центре листа, исключая возможность неудачи. На поверхности каждой половинки листа, образующего смертельный капкан, расположены три маленькие ворсинки — именно они заставляют ловушку захлопнуться. Чтобы это произошло, насекомое должно коснуться хотя бы двух ворсинок — с временным интервалом не более 20 секунд. Только тогда растение понимает, что попалось что-то интересное, и захлопывает лист. Трепыхающееся насекомое продолжает касаться ворсинок, что заставляет росянку только крепче сжимать половинки листа. Когда животное погибает (и, следовательно, перестает двигаться), лист начинает выделять пищеварительные ферменты, с помощью которых почти полностью переваривает жертву.
Другой страшный хищник, непентес, использует иную тактику. В процессе эволюции эти растения создали специфические органы в виде мешочков, края которых покрываются сладким веществом с манящим запахом. Когда привлеченное запахом животное подбирается к мешочку, чтобы отведать нектар, оно соскальзывает внутрь и не может выбраться обратно. Внутренняя поверхность мешочка невероятно гладкая (настолько гладкая, что ученые занимаются изучением этой поверхности с целью воспроизведения ее свойств для технологических нужд). Но внутри мешочка несчастное животное попадает в расщепляющую жидкость, в которой и тонет после многочисленных и изнуряющих попыток спастись. Тогда растение начинает переваривать жертву, превращая ее в питательный бульон, который постепенно всасывает. Непентесы поедают не только насекомых, но и ящериц и мелких рептилий, а также сравнительно крупных мышей.
В 2012 г. было описано растение, которое охотится на червей с помощью специальных… подземных ловушек!
Если посмотреть на листья картофеля, табака или некоторых экзотических растений, таких как павловния (Paulonia tomentosa, это дерево родом из Китая сейчас широко распространилось в Европе и США), можно заметить на них тела мелких насекомых. Зачем листьям этих растений секретировать липкие или ядовитые вещества для убийства насекомых, если они не могут их переваривать?
Хищные растения довольно широко распространены по всему миру. В природе существуют 450 видов подобных растений, которые объединяются в шесть семейств. Основу их рациона питания образуют насекомые, поэтому хищные растения часто называют еще и насекомоядными.
Хищные растения – чудо природы. Они удивительно приспособились к жизни в местах, характеризующихся недостатком питательных веществ в почве. Эти растения стали хищниками! Необходимость выживания требует от них умения ловить живую добычу.
Хищные растения добывают пищу пятью способами. Одни их них используют ловчие листья, которые имеют форму кувшинчика, другие – липучие ловушки, следующие – ловушки типа рачевни, четвертые – засасывающие ловушки, пятые – захлопывающиеся листья.
Хищные растения “разработали” много способов заманивания насекомых. Например, у некоторых хищных растений края ловчих листьев имеют ярко-красную окраску, а у других – внутренние стенки листа выделяют сахаристое вещество, которое и приманивает насекомых.
Венерина Мухоловка
Самое знаменитое из плотоядных растений – дионея мухоловная (Dionaea muscipula), но ее русскоязычное имя – венерина мухоловка. По одной из версий этого растительного хищника назвали в честь римской богини за то, что его листья-ловушки по форме похожи на женский половой орган.
Сама ловушка расположена на коротком стебле и внешне напоминает раскрытую раковину моллюсков. По краям створок расположено по одному ряду зубчиков, сравнимых с длинными ресницами. Однако все это лишь антураж, настоящее же оружие – это железы и волоски-триггеры. Железы располагаются вдоль внутренней стороны зубчиков-ресниц и выделяют сладко пахнущий нектар, мимо которого так сложно пройти насекомым. Когда жертва заползает внутрь ловушки, в дело вступают триггеры – они реагируют на прикосновения. Ловушка закрывается не сразу, лишь несколько последовательных касаний к триггерам (а их по три на каждой створке) способны закрыть ловушку. Дионея, получив в свою ловушку насекомое, начинает процесс пищеварения. Те же железы, что вырабатывали нектар, начинают обильно выделать пищеварительный сок, в котором насекомое тонет. Обычно на переваривание уходит несколько дней, после чего створки вновь открываются, являя миру лишь хитиновую оболочку жертвы.
Росянка
Росянка круглолистая (Drosera rotundifolia) – практически единственное хищное растение, произрастающее на территории бывшего Советского союза. Встречается в основном в северных и центральных районах нашей страны. На фото видно, что своим названием она обязана маленьким капелькам клейкой жидкости, которые находятся на волосках, покрывающих листья этого растения. Эти капельки блестят на солнце и очень похожи на росу. Именно в них и заключается пищеварительный фермент, который позволяет росянке переваривать насекомых, и таким образом получать необходимое питание даже на скудных торфяных почвах.
Очень интересно наблюдать за тем, как росянка ловит насекомых. В отличие от венериной мухоловки, росянка не захлопывает свою ловушку. И дело тут опять же в капельках, покрывающих листья. Они достаточно липки, чтобы удержать насекомое, имевшее неосторожность соблазниться сладким ароматом этого растения.
После того, как насекомое прилипло, листок начинает медленно сворачиваться, окружая свою жертву все большим количеством прозрачной липкой жидкости. После полного свертывания листка начинается процесс переваривания, который занимает обычно несколько дней. После завершения этого процесса листок разворачивается и вновь покрывается капельками
Непентес
Эффектный и оригинальный кувшиночник относится к роду Непентес (Nepenthes), который включает в себя несколько десятков видов растений семейства непентовых (Nepenthaceae). Необычная форма этого цветка сразу привлекает к себе внимание. Даже всего раз увидев фото непентеса, можно влюбиться в него окончательно и бесповоротно. Но главная его особенность заключается в том, что непентес является цветком-хищником. В его привлекательных ярких кувшинчиках содержится жидкость, которая позволяет цветку переваривать и использовать в качестве питания насекомых.
Саррацения
Саррацения, или Северо-американское насекомоядное растение является родом плотоядных растений, которые встречаются в районах восточного побережья Северной Америки, в Техасе, в Великих озерах, в юго-восточной Канаде, но большая часть находится только в юго-восточных штатах.
Это растение использует ловчие листья в форме кувшинки в качестве ловушки. Листья растения превратились в воронку с образованием, похожим на капюшон, который растет над отверстием, предотвращая попадание дождевой воды, которая может разбавить пищеварительные соки. Насекомых привлекает цвет, запах и секреции, похожие на нектар на краю кувшинки. Скользкая поверхность и наркотическое вещество, окаймляющее нектар, способствуют тому, что насекомые падают внутрь, где они погибают и перевариваются протеазой и другими ферментами.
Дарлингтония
Дарлингтония калифорнийская – это единственный представитель рода дарлингтония, который растет в северной Калифорнии и Орегоне. Оно растет в болотах и родниках с холодной проточной водой и считается редким растением.
Листья дарлингтонии имеют луковичную форму и образуют полость с отверстием, находящимся под вздутой, как воздушный шар, структурой и двумя острыми листами, которые свисают как клыки.
В отличие от многих плотоядных растений, оно не использует ловчие листья для ловушки, а используют ловушку типа крабовой клешни. Как только насекомое оказывается внутри, их сбивает с толку крапинки света, которые проходят через растение. Они приземляются в тысячи густых тонких волосков, которые растут внутрь. Насекомые могут следовать за волосками вглубь к пищеварительным органам, но не могут вернуться назад.
Генлисея
Генлисея состоит из 21 вида, обычно растет во влажной наземной и полуводной среде и распространена в Африке и Центральной и Южной Америке.
Генлисея представляет собой небольшие травы с желтыми цветами, которые используют ловушку типа крабовой клешни. В такие ловушки легко попасть, но из них невозможно выйти из-за небольших волосков, которые растут к входу или, как в этом случае, вперед по спирали.
У этих растений два различных типа листьев: фотосинтезирующие листья над землей и специальные подземные листья которые заманивают, ловят и переваривают мелкие организмы, такие как простейшие. Подземные листья также выполняют роль корней, такую как впитывание воды и прикрепление, так как у самого растения их нет. Эти подземные листья под землей формируют полые трубки, которые имеют вид спирали. Мелкие микробы попадают в эти трубки с помощью потока воды, но не могут из них выйти. Когда они доберутся до выхода, они уже будут переварены.
Пузырчатка
Пузырчатка (Utricularia) – это род плотоядных растений, состоящих из 220 видов. Они встречаются в пресной воде или влажной почве в качестве наземных или водных видов на всех континентах, за исключением Антарктиды.
Это единственные хищные растения, которые используют пузырчатую ловушку. У большинства видов очень маленькие ловушки, в которые они могут поймать очень мелкую добычу, такую как простейшие. Ловушки составляют от 0,2 мм до 1.2 см, а в большие ловушки попадают более крупная добыча, как например, водяные блохи или головастики.
Пузырьки находятся под отрицательным давлением по отношению к окружающей обстановке. Отверстие ловушки открывается, всасывает насекомое и окружающую воду, закрывает клапан, и все это происходит за тысячные доли секунд.
Жирянка
Жирянка (Pinguicula) – относится к группе плотоядных растений, которые используют липкие, железистые листья для того, чтобы заманить и переварить насекомых. Питательные вещества, получаемые от насекомых, дополняют почву, бедную минеральными веществами. Существует приблизительно 80 видов этих растений в Северной и Южной Америке, Европе и Азии.
Листья жирянки сочные и обычно имеют ярко-зеленый или розовый цвет. Есть два специальных вида клеток, находящихся на верхней стороне листьев. Один известен, как цветоножная железа и состоит из секреторных клеток, находящихся на вершине одной клетки стебля. Эти клетки вырабатывают слизистый секрет, который образует видимые капли на поверхности листьев и действует, как липучка. Другие клетки называются сидячими железами, и они находятся на поверхности листа, вырабатывая ферменты, такие как амилаза, протеаза и эстераза, которые способствуют пищеварительному процессу. Тогда как многие виды жирянок плотоядны весь год, многие типы образуют плотную зимнюю розетку, которая не плотоядна. Когда наступает лето, оно расцветает, и у него появляются новые плотоядные листья.
Библис
Библис (Byblis), или радужное растение – это небольшой вид плотоядных растений родом из Австралии. Радужное растение получило свое название за привлекательный вид слизи, которая покрывает листья на солнце. Несмотря на то что эти растения похожи на росянки, они никак не связаны с последними и отличаются зигоморфными цветами с пятью изогнутыми тычинками.
Листья его имеют круглое сечение, и чаще всего они удлиненные и конические на конце. Поверхность листьев полностью покрыта железистыми волосками, которые выделяют липкое слизистое вещество, служащее ловушкой для мелких насекомых, садящихся на листья или щупальца растения.
Альдрованда пузырчатая
Альдрованда пузырчатая (Aldrovanda Vesiculosa) – это великолепное бескорневое, плотоядное водное растение. Оно, как правило, питается мелкими водными позвоночными, используя ловушку-капкан.
Растение состоит в основном из свободно плавающих стеблей, которые достигают 6-11 см в длину. Листья-ловушки, величиной 2-3 мм, вырастают в 5-9 завитков по центру стебля. Ловушки прикрепляются к черешкам, которые содержат воздух, позволяющий растению плавать. Это быстро растущее растение и оно может достигать 4-9 мм в день и в некоторых случаях производить новый завиток каждый день. В то время как растение растет на одном конце, другой конец постепенно погибает.
Ловушка растения состоит из двух долей, которые захлопывается, как капкан. Отверстия ловушки направлены наружу и покрыты тонкими волосками, которые позволяют ловушке закрыться вокруг любой жертвы, которая оказывается достаточно близко. Ловушка захлопывается за десятки миллисекунд, что является одним из примеров самого быстрого движения в животном мире.
И конечно, смертоносная пищеварительная жидкость на дне ловушки. Такой вот коварный и хитрый малютка-цефалотус. Впрочем, со стороны он кажется беззащитным и требующим ухода и внимания. И это тоже его маленькая хитрость.
Способ охоты гелиамфоры прост и понятен. Хищница привлекает насекомых нектаром, который вырабатывается в так называемой нектарной ложке, расположенной на капюшоне кувшина, а когда насекомое садится на кувшин, то буквально скатывается по гладким скользким стенкам внутрь, где и происходит переваривание. Как говорится, все гениальное просто.
Читайте также: