Húsevő növények

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. február 8-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 3 szerkesztést igényelnek .
Növények polifiletikus csoportja

Angol napharmat ( Drosera anglica ) csapdába esett három kék szitakötőt ( Enallagma cyathigerum )
Név
húsevő növények
cím állapota
nem meghatározott
Szülő taxon
Növényvilág ( Plantae ) _
képviselői
Lásd a húsevő növények listáját
Képek a Wikimedia Commons oldalonKépek a Wikimedia Commons oldalon

A rovarevő növények (a húsevő növények és húsevő növények kifejezéseket is használják) mintegy 600 növényfaj gyűjtőneve 19 családból [1] , amelyek alkalmazkodtak a kis állatok , főleg rovarok elfogásához és emésztéséhez [1] . Így normál autotróf táplálkozásukat ( fotoszintézis ) egészítik ki a heterotróf táplálkozás egyik formájával . Ennek eredményeként a húsevő növények kevésbé függenek a talaj szervetlen nitrogénjétől saját fehérjéik szintéziséhez .

A rovarevők túlnyomórészt évelő lágyszárú növények, amelyek a világ minden részén megtalálhatók. A FÁK területén 18 faj található négy nemzetségből , amelyek két családhoz tartoznak: Rosyankovye és Bladderwort .

A valódi húsevő növényekről úgy tartják, hogy a virágzó növények öt különböző csoportjában egymástól függetlenül fejlődtek ki [2] [3] .

Történelmi háttér és tanulmány

A rovarevő növények a 18. században váltak ismertté [4] . A Vénusz légycsapda ( Dionaea muscipula ) legelső pontos botanikai leírását John Ellis angol természettudós készítette Carl Linnaeusnak írt levelében 1769 -ben . Tehát ebben az üzenetben először azt javasolta, hogy a kifogott rovarok táplálékul szolgáljanak a növények számára [4] .

1782- ben a német orvos , Albrecht Wilhelm Roth leírta a napharmatlevelek sajátos mozgását a rovarok elfogására, és kidolgozta Ellis hipotézisét, miszerint az ilyen növények gerinctelenekkel táplálkoznak .

1791- ben William Bartram az észak-amerikai államokban tett utazásairól szóló könyvében leírta a Sarracenia nemzetséghez tartozó növényeket , amelyeknek kancsó levelei voltak a rovarok megfogására. Ő használta először a "húsevő növények" kifejezést [4] .

A 19. század elején számos új, ebbe a növénycsoportba tartozó nemzetséget és fajt írtak le. Tehát Peter Willem Kortals 1835 - ben leírta a rovarevő jelenséget a Nepenthes ( Nepenthes ) nemzetséghez tartozó növényekben [5] .

Hamarosan megjelentek munkák az ilyen növények jellemzőinek mélyreható tanulmányozására. Auger de Lassu 1861-ben leírta az Aldrovanda nemzetségbe tartozó növények leveleinek érintésre és mozgásra való érzékenységét . William Canby amerikai tudós 1868-ban rá először a Vénusz légycsapó leveleinek mirigyei által kiválasztott lé emésztési tulajdonságaira .

A húsevő növények tanulmányozásának következő lépése Charles Darwin kutatómunkája volt, amely 1860-ban a napharmatfélék megfigyelésével kezdődött [6] . Ezzel egy időben Darwin laboratóriumi kísérletsorozatot állított fel, amely kutatásokká nőtte ki magát. Tanulmányozta a növények "ízét" és összeállította "étlapjukat". Darwin különös figyelmét felkeltette a növények táplálékemésztő képessége, markoló mozgása, nagy tapintásérzékenysége – vagyis az állatokéhoz hasonló tulajdonságok. A későbbiekben ezek a kísérletek komoly tudományos munkává váltak, amely számos egyedi megfigyelést és merész, de ésszerű következtetést tartalmazott.

Ez a munka annyira megragadta Darwint, hogy Lyellnek írt levelében bevallotta:

Jelenleg a Drosera jobban érdekel, mint a világ összes fajának eredete [4] .

Darwin sokáig nem merte publikálni kutatásai eredményeit. Csak 15 évvel később, amikor más kutatók kiegészítették őket, kiadta a "Rovarevő növények" című könyvét ( 1875 ) [6] . Az Insectivoous Plants második kiadása, a fia által írt nagy kiegészítésekkel, Darwin 1888-as halála után jelent meg [4] .

Charles Darwin munkája fordulópontot jelentett a húsevő növények tanulmányozásában. Ahogy K. Goebel írja (1893),

<...> a botanikának az utóbbi időkben alig más ága keltette fel szélesebb kör figyelmét, mint az úgynevezett rovarevő növények. Ennek oka különösen Darwin kiterjedt munkája volt, amely számos más mű megjelenéséhez adott lendületet [4] .

Ez a munka azonban nem kapott azonnal elismerést a korabeli tudósok körében, és súlyos kritika érte, a legtöbb esetben azért, mert alapvetően különbözik Darwin új evolúciós elméletétől . A Szentpétervári Botanikus Kert igazgatója, E. Regel (1879) azon véleményének adott hangot, hogy Darwin kijelentése a rovarevő növények természetben való létezéséről az elméletek számához tartozik,

amelyen minden épeszű botanikus és természettudós egyszerűen nevetne, ha nem a híres Darwintól származna. Reméljük, hogy a hideg ész (der kuhle Verstand) és német kutatóink alapos megfigyelése hamarosan ezt az elméletet, akárcsak az elsődleges generáció , a partenogenezis , a generációk váltakozásának elméleteit , a tudományos szemetes ládájába dobja, amelyet egykori követői az ilyen elméletek közül magukat a legkevésbé akarják megnyitni [4] .

Mindeddig azonban Darwin alapvető munkája a legnagyobb hozzájárulás a húsevő növények tanulmányozásához.

Evolúció

A rovarevő növények evolúciójáról rendkívül szűkösek az adatok az utóbbiak kisszámú fosszilis maradványa miatt. A legtöbb kövületet magvak vagy pollen képviselik , nem találtak eleget. A rovarevők, lágyszárú növények legtöbb képviselője nem rendelkezik sűrű struktúrákkal, mint például a kéreg vagy a fa , és maguk a csapdázó képződmények valószínűleg nem maradtak fenn kövületként .

Botanikai leírás

A rovarevők túlnyomórészt évelő lágyszárúak, de előfordulnak alcserjék és kiscserjék is .

A legnagyobb ismert rovarevő növény az óriásbiblis ( Byblis gigantea ), egy kicsi (legfeljebb fél méteres) cserje a Byblis családból , Ausztráliában nő . Nemcsak rovarok találkoznak benne, hanem csigák , sőt békák és gyíkok is . Nepenthes  - lignified szárú trópusi liánok , akár 4 m hosszúra nőnek (szárnyas Nepenthes). Vannak Nepenthes-fajok, amelyek nektárral vonzzák a kisemlősöket, és ürüléküket műtrágyaként használják fel.

Főleg mocsaras réteken és mocsarakban , édesvíztározók vizében élnek. Harmatcsepp ( Drosophyllum ), egy legfeljebb 30 cm magas cserje, amely Észak -Afrika és az Ibériai-félsziget száraz homokjában honos . A helyi gazdák már régóta ezt a növényt használták ragacsos légypapír helyett, és a házukba akasztották.

Az állatokat további foszfor , kálium és egyéb elemek forrásaként használják . A rovarokat módosított levelekkel  – csapdázó szervekkel – fogják be. Vonzza a rovarokat színével, szagával vagy édes váladékával. A levelek felületén mirigyek találhatók, amelyek emésztőenzimeket választanak ki : pepszin és szerves savak ( hangyasav , benzoesav és mások), amelyek megemésztik a kifogott zsákmányt, lebontva az állati fehérjéket . Az ilyen extracelluláris emésztés eredményeként keletkező termékek , főként aminosavak felszívódnak és asszimilálódnak [7] .

A szárazföldi rovarevő növények gyökérrendszere gyengén fejlett, a vízi növényekben általában lecsökkent . Azonban minden ilyen növény létezhet a talajból vagy vízből felszívódó anyagok miatt. Az állati táplálékkal történő kiegészítő táplálkozás felgyorsítja a növények fejlődését, elősegíti a virágzásba és a termésbe való átmenetüket .

Elosztás

A rovarevő növények minden olyan ökoszisztémában megtalálhatók, ahol virágzó növények növekedhetnek  – az Északi- sarkvidéktől a trópusokig és a tengerszinttől a hegyek alpesi övezetéig . Minden lakott kontinensen ismertek , túlnyomórészt meleg, mérsékelt és trópusi éghajlatú területeken vannak elterjedve.

Oroszország és a szomszédos országok területén vadon a következő rovarevő növények nőnek:

A csapdák mechanizmusai és típusai

Fogómechanizmusok

Minden rovarevő növény feltételesen két csoportra osztható a befogási mechanizmus szerint [8] :

Csapdák típusai

A növények öt fő csapdát használnak a zsákmány megfogására [8] :

A csapda típusa nem függ attól, hogy a növény egy adott családhoz tartozik-e.

A predáció elvesztése

Számos növényfaj a protorovarevő vagy a pararovarevő kategóriába sorolható. Azokat a növényeket, amelyek a felszínükhöz tapadt rovarokból ki tudják vonni a szükséges tápanyagokat, protorovarevőknek nevezzük [9] ; a rovarevő növényekkel ellentétben azonban hiányoznak bennük a speciális csapdázóeszközök, és nincs vonzó szaguk és kiválasztó mirigyeik. A proto-rovarevőség gyakori a mirigyes serdülésű ( sárga ibicella , egyes cincérfélék , muskátlik ) és ragadós szárú ( kátrány ) növényeknél. A pararovarevő növények részben elvesztették képességüket a kisállatok megfogására és megemésztésére, és az evolúció során alkalmazkodtak más tápanyagforrások használatához. Az egyik ilyen növény a Nepenthes ampullaria , amely az ízeltlábúak vonzásával, elfogásával és emésztésével együtt képes tápanyaghoz jutni más növények lehulló leveleiből, amelyek a csapdába ejtő "kancsóba" esnek [10] . Egy másik példa Lowe Nepenthes-je ( Nepenthes lowii ). Az előzetes tanulmányok kimutatták, hogy ez a faj feltehetően alkalmazkodott a madárürülék "elkapásához" , nektárjával és édes váladékával táplálkozik. A Fülöp -szigeteken őshonos Nepenthes Attenboroughii ( Nepenthes attenboroughii ) édes nektárt szintetizál egy kancsó fedelén. A kis állatok előszeretettel lakmároznak ezzel a nektárral - tupaival , amelyek ezeket a kancsókat WC-ként használják. A rovarevő növény nitrogént és foszfort kap az állati ürülékből, és új nektárt termel, amivel befejezi a ciklust [10] [11] .

A lila pemphigus ( Utricularia purpurea ) részben elvesztette zsákmányfogó képességét. Ugyanakkor kölcsönös kapcsolatot alakított ki , vezikulumokat biztosítva az algák és a zooplankton számára [12] [13] .

Termesztés

Bár a különböző típusú húsevő növények eltérő követelményeket támasztanak a világítással, a levegő páratartalmával és a talajjal szemben, néhány közös jellemzőjük van.

Öntözés

A legtöbb húsevő növénynek esőre vagy más speciálisan elkészített demineralizált vízre van szüksége enyhén savas, majdnem semleges környezettel ( pH körülbelül 6,5).

A közönséges csapvíz vagy ivóvíz ásványi sókat (különösen kalcium -sókat ) tartalmaz, amelyek gyorsan felhalmozódnak a szövetekben, és elpusztíthatják a növényt. Ennek az az oka, hogy a legtöbb húsevő növény savas , tápanyagban szegény talajban nő, ezért rendkívül érzékeny a túlzott kalcium- és tápanyag-túlterhelésre . Mivel ezeknek a növényeknek a többsége vizes élőhelyeken nő , szinte mindegyik nedvességkedvelő és szárazságtűrő. Bár vannak kivételek, például: a gumós napharmatfélék, amelyek száraz (nyári) nyugalmi időszakot igényelnek, és a luzitán rozolit ( Drosophyllum lusitanicum ), amely száraz körülmények között növekszik.

"Etetés"

A szabadban termesztett növények képesek ellátni magukat a szükséges számú rovarral. A rovarok kézzel etethetők a növényekre, kiegészítve étrendjüket. A húsevő növények azonban általában nem képesek megemészteni a nagy mennyiségű táplálékot, ami a csapdában rothadhat, ami viszont a növény halálához vezethet. A kisragadozók, például egyes hangyák [14] és pókok [15] közvetlenül az emésztőnedvbe merülnek, és megeszik a növény által elkapott zsákmányt, ezáltal megkönnyítve a növény emésztését.

A rovarokat nem fogó húsevő növény ritkán pusztul el, bár növekedése visszamaradhat. Általában ezeket a növényeket a legjobb, ha magukra hagyják. Csapvizes öntözés után a Vénusz légycsapda halálának leggyakoribb oka a csapdákra gyakorolt ​​mechanikai hatás, hogy közelebbről megvizsgáljuk és „etetésük” legyen, például sajttal vagy más termékekkel.

Megvilágítás

A legtöbb húsevő növény erős fényt igényel, és a legtöbb ilyen körülmények között jobban néz ki, mivel ez arra ösztönzi őket, hogy antocianinoknak nevezett vörös és lila pigmenteket szintetizáljanak . A Nepenthes és a Pinguicula erős ultraibolya fényviszonyok között fejlődik a legjobban , azonban a legtöbb más faj esetében a közvetlen napsugárzás is elfogadható.

Páratartalom

A húsevő növények főként mocsarakban nőnek, ezért magas páratartalomra van szükségük. Kis léptékben ezt úgy érhetjük el, hogy a cserepet széles, folyamatosan nedvesített kavicsos tálcára helyezzük. A Nepenthe kis fajok jól fejlődnek a nagy terráriumokban .

Hőmérséklet

Sok húsevő növény hideg mérsékelt égövi vidékről származik, és egész évben szabadban, mocsarakban vagy kertekben termeszthető. A legtöbb Sarracenia elviseli a fagypont alatti hőmérsékletet, ennek ellenére a legtöbb faj az Egyesült Államok délkeleti részén őshonos. A Drosera és Pinguicula fajok az alacsonyabb hőmérsékletet is elviselik. A nepenthes trópusi fajok, virágzáshoz +20 és +30 °C közötti hőmérséklet-emelkedés szükséges.

Sok szaracénia hibrid, amelyet tenyésztettek, nagyon szerény, különösen a talaj tápanyagtartalmára nézve meglehetősen igénytelen. A legtöbben értékelik a Sphagnum tőzeg és homok 3:1 arányú keverékét (a kókusz a tőzeg elfogadható és környezetbarátabb helyettesítője). A Nepenthes orchideák komposztban vagy tiszta sphagnum mohában nőnek.

Kártevők

Ironikus módon, a húsevő növények maguk is érzékenyek a paraziták, például a levéltetvek vagy a lisztbogár fertőzésére. Leggyakrabban a kártevők manuálisan eltávolíthatók, tömeges fertőzés (fertőzöttség) esetén azonban rovarölő szerek alkalmazása szükséges . Az izopropil-alkohol hatékony helyi rovarirtó szer, különösen a lisztbogár-fertőzések esetén. Egy másik jó szisztémás rovarirtó szer, amely magát a növényt nem károsítja, a Diazinon . Itt olyan gyógyszerek is említhetők, mint a malation és az acephate (orthene). Bár a rovarok sok kárt okozhatnak a növényben, a termesztés során elsősorban a szürkepenészre ( Botrytis cinerea ) kell figyelni, amely párás és meleg körülmények között, különösen télen gyakran előfordul. A penészgomba leküzdéséhez szellőztetés és hűvös körülmények szükségesek a növény téli tartásához, valamint az elhalt és lehullott levelek folyamatos eltávolítása. Végső esetben gombaölő szereket kell alkalmazni .

A kezdő kertészek ajánlhatnak olyan fajokat, amelyek mérsékelten hűvös éghajlati viszonyokból származnak, üvegházi körülmények között (télen minimum 5 °C, nyáron maximum +25 °C) ezek a növények jól érzik magukat a széles tálcákban esővel vagy savanyú vízzel nyáron. és télen párás levegő körülményei között.

A Vénusz légycsapda ilyen körülmények között is meg tud élni, de valójában meglehetősen nehéz termeszteni: a jó gondozás ellenére télen gyakran szürkepenészes fertőzésnek van kitéve, még akkor is, ha jól szellőzik.

Az alföldi nepenthesek egy része nagyon gyorsan nő viszonylag állandó meleg és párás körülmények között.

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 McPherson, S. R. 2009. Pitcher Plants of the Old World . Redfern Natural History Productions Ltd., Poole.
  2. ↑ Albert, VA, Williams, SE és Chase, MW Carnivorous plants: Phylogeny and structure evolution  // Science  :  Journal. - 1992. - 1. évf. 257 . - P. 1491-1495 . - doi : 10.1126/tudomány.1523408 . — PMID 1523408 .
  3. ↑ Ellison, AM és Gotelli, NJ Energetics és a húsevő növények evolúciója – Darwin „legcsodálatosabb növényei a világon”  //  Journal of Experimental Botany  : folyóirat. - Oxford University Press , 2009. - Vol. 60 . - P. 19-42 . doi : 10.1093 / jxb/ern179 . — PMID 19213724 .
  4. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Darwin C. Rovarevő növények / N. G. Kholodny. - M. - L .: Szovjetunió Tudományos Akadémia, 1948. - T. 7.
  5. ↑ Nepenthes (elérhetetlen link) . Hozzáférés dátuma: 2009. december 25. Az eredetiből archiválva : 2009. december 17. 
  6. ↑ 12 Darwin Ch . rovarevő növények . London: John Murray  , 1875. Archív másolat (hivatkozás nem érhető el) . Letöltve: 2009. szeptember 14. Az eredetiből archiválva : 2006. október 23.. 
  7. ↑ Szellőzőnyílás F. A növényvilágban / Per. angolról. - M. , 1972. - S. 149-150.
  8. ↑ 1 2 Williams, SE 2002. A Droseraceae sensu stricto összehasonlító fiziológiája  – Hogyan hajlanak meg a csápok és hogyan záródnak a csapdák? A 4. Nemzetközi Ragadozó Növény Társaság Konferenciájának anyaga. Tokió, Japán. pp. 77-81.
  9. ↑ Spomer GG A Geranium viscosissimum és a Potentila arguta és más ragadós növények protokarnivoó képességének bizonyítéka. // Int. J. Növénytudomány . - 1999. - 1. évf. 160. - 1. sz. - P. 98-101.
  10. ↑ Clarke 12. , 2001
  11. ↑ Clarke, 1997
  12. ↑ Clarke et al. , 2009
  13. ↑ Szökőkút, 2009
  14. ↑ Unió a hangyákkal // A természet 1000 csodája. - Reader's Digest , 2007. - P. 277. - ISBN 5-89355-027-7 .
  15. ↑ Akimushkin I. I. „Teljes, csodákkal teli a varázsló-természet” // Állatvilág: Rovarok. Pókok. Háziállatok . - 4. kiadás - M . : Gondolat, 1995. - S.  259 . – 462[2] p. - ISBN 5-244-00806-4 .
  16. ↑ Sárga légykapó (Sarracenia flava)

Irodalom

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák