Кэти Кифер | Гетти
К концу 19 века зловещие истории о растениях-убийцах начали появляться повсюду. Ужасные, машущие щупальцами деревья хватали и поглощали неосторожных путников в дальних землях. Безумные профессора выращивали чудовищные росянки и кувшинки на сыром стейке, пока их хищные создания не повернулись и не съели их тоже.
Молодой Артур Конан Дойл приблизился к науке в рассказе о всеми любимом пожирателе плоти — венериной мухоловке. Опираясь на совершенно новые ботанические открытия, он точно описал двухлопастные ловушки, то, как они ловят насекомых и насколько тщательно они переваривают свою добычу. Но даже его мухоловки были невероятно большими, достаточно большими, чтобы захоронить и поглотить человека. У плотоядных растений-людоедов был момент, и за это вы можете поблагодарить Чарльза Дарвина.
До времен Дарвина большинство людей отказывалось верить в то, что растения питаются животными. Это было против естественного порядка вещей. Подвижные животные ели; растения были едой и не могли двигаться — если они и убивали, то только в целях самообороны или случайно. Дарвин провел 16 лет, проводя тщательные эксперименты, доказавшие обратное. Он показал, что листья некоторых растений были преобразованы в хитроумные структуры, которые не только захватывают насекомых и других мелких существ, но также переваривают их и поглощают питательные вещества, выделяемые из их трупов.
В 1875 году Дарвин опубликовал Насекомоядные растенияс подробным описанием всего, что он обнаружил. В 1880 году он опубликовал еще одну книгу, развенчивающую мифы. Сила движения растений. Осознание того, что растения могут двигаться, а также убивать, вдохновило не только чрезвычайно популярный жанр ужастиков, но и поколения биологов, стремящихся понять растения с такими невероятными привычками.
Сегодня плотоядные растения переживают еще один важный момент, поскольку исследователи начинают получать ответы на одну из величайших нерешенных загадок ботаники: как обычно кроткие цветковые растения превратились в кровожадных мясоедов?
Дж. В. Буэль
Со времени открытий Дарвина ботаники, экологи, энтомологи, физиологи и молекулярные биологи исследовали каждый аспект этих растений, которые топят добычу в наполненных жидкостью кувшинах, обездвиживают их клейкими листьями-«липучками» или заключают в ловушки-защелки и подводные всасывающие ловушки. . Они подробно рассказали, что и как ловят растения, а также рассказали о преимуществах и недостатках их причудливого образа жизни.
Совсем недавно достижения в области молекулярной науки помогли исследователям понять ключевые механизмы, лежащие в основе плотоядного образа жизни: например, как мухоловка так быстро щелкает и как она превращается в «желудок» насекомых, а затем в «кишечник», чтобы поглотить их. останки своей добычи. Но оставался большой вопрос: как эволюция снабдила этих диетических индивидуалистов средствами есть мясо?
Окаменелости не дали почти никаких подсказок. Их очень мало, и окаменелости не могут показать молекулярные детали, которые могли бы намекнуть на объяснение, говорит биофизик Райнер Хедрих из Вюрцбургского университета в Германии, который исследует происхождение хищничества в 2021 году. Ежегодный обзор биологии растений. Инновации в технологии секвенирования ДНК теперь означают, что исследователи могут решать этот вопрос по-другому, ища гены, связанные с плотоядностью, точно определяя, когда и где эти гены включаются, и отслеживая их происхождение.
Нет никаких доказательств того, что плотоядные растения приобрели какие-либо из своих звериных привычек, переняв гены у своих животных-жертв, говорит Хедрич, хотя гены иногда передаются от одного типа организма к другому. Вместо этого множество недавних открытий указывает на кооптацию и перепрофилирование существующих генов, которые имеют вековые функции, повсеместно распространенные среди цветковых растений.
«Эволюция коварна и гибка. Он использует преимущества уже существующих инструментов», — говорит Виктор Альберт, биолог-геномист из Университета Буффало. «В эволюции проще что-то перепрофилировать, чем создать что-то новое».
изображения наследия | Гетти
