Догадку Дарвина о хищных растениях подтвердили спустя 150 лет
Во второй половине XIX века в книге о насекомоядных растениях Чарлз Дарвин предположил, что некоторые камнеломки с липкими железистыми волосками могут проявлять свойства хищника — ловить и переваривать насекомых. Но тогда ученому не удалось экспериментально подтвердить свою догадку. Теперь это сделала международная команда ботаников.
Различные изображения Saxifraga candelabrum, а также насекомых, которых она ловит / © Xin-Jian Zhang
Во-первых, Saxifraga candelabrum привлекает добычу. Выделяет летучие вещества, которые могут привлекать мелких насекомых. То есть насекомые оказываются на поверхности растения не случайно — оно активно взаимодействует с потенциальной добычей.
Во-вторых, Saxifraga candelabrum ловит насекомых. Во время наблюдений ботаники заметили, что липкие железистые волоски растения удерживают мелких существ, в основном небольших комаров. Более крупные насекомые-опылители не попадали в ловушку, они освобождались от липких волосков и улетали. Благодаря такому поведению растение получает питательные вещества, но сохраняет возможность размножаться.
В-третьих, Saxifraga candelabrum переваривает добычу. На его поверхности ученые обнаружили активность пищеварительных ферментов. Многие растения могут случайно удерживать насекомых, но настоящими хищниками считаются только те, которые способны расщеплять добычу и использовать ее компоненты.
Наконец, Saxifraga candelabrum получает питательные вещества из насекомых. К этому выводу команда Суня пришла после эксперимента. Ботаники провели опыт с плодовыми мушками, которых выращивали на пище с повышенным содержанием стабильного изотопа азота, а затем помещали на растение и отслеживали перемещение этого химического элемента. Оказалось, что азот из насекомых попадал в ткани растения. Это стало прямым доказательством того, что Saxifraga candelabrum действительно питается добычей, а не просто ловит насекомых механически.
Дополнительный анализ генома укрепил выводы исследователей. У камнеломки обнаружили гены, сходные с теми, что участвуют в механизмах хищничества у известных плотоядных растений, таких как росянка (Drosera). Многие из них связаны с перевариванием добычи и усвоением полученных питательных веществ.
Новые данные подтвердили, что Saxifraga candelabrum относится к настоящим плотоядным растениям. Открытие расширило список известных хищных представителей растительного мира и показало, что такие особенности могли появляться у разных групп растений независимо друг от друга.
Авторы исследования полагают, что их выводу могут изменить взгляд на другие виды камнеломки. Многие представители этого рода имеют похожие волоски и, скорее всего, обладают скрытыми способностями к охоте на насекомых.
Научная работа опубликована в журнале Nature Communications.
