Over for usle jordforhold kom nogle planter med en ny løsning - at spise kød.
I min introduktionsbiologiklasse lærte vi om et ret simpelt begreb kendt som fødevarekæden. Det består af "producenter" (planter), der magisk fremstiller mad ud af sollys, og "forbrugere" (resten af os), der spiser planterne, eller spiser dyr, der spiste planterne, eller dyr, der spiste dyrene, der spiste planterne , og så videre. Det er klart, kødædende planter sprang over klasse den dag, og senere i ugen skar de madkæden frokostlinjen og begyndte at fortære dyr. Planter, der spiser dyr, lyder måske som en syg præk, men det naturlige valg gjorde denne vittighed ved mindst seks separate lejligheder, hvilket førte til udviklingen af en mangfoldig række kødædende planter, hvoraf nogle er i stand til at indtage en organisme så stor som en rotte . De ser måske alle stationære og forsvarsløse ud, men lad dig ikke narre. Kødædende planter ville spise dig, hvis de havde chancen.
Hvorfor planter, hvorfor?
Fotogene krukkeplanter. Billedkredit: Andreas Eils
Hvad fik disse planter til at foragte anstændighed og naturlig orden og indtage en sådan afvigende livsstil? Som alt andet derude prøver de bare at komme forbi. Som med deres mere traditionelle slægtninge brænder kødædende planter sig selv via fotosyntesen. Denne proces kræver ikke kun sollys, men også vand, kuldioxid (opnået fra atmosfæren) og forskellige elementære næringsstoffer, såsom nitrogen. Normalt får planter disse næringsstoffer fra jorden gennem deres rødder. Men jordkvalitet er ikke altid så fabelagtig, med områder som myrer og andre vådområder, der kun tilbyder snavsede mængder kvælstof. Kødædende planter har udviklet sig i sådanne miljøer for at supplere kvælstof ved at spise dyr (mest insekter).
Men der er en kompromis med denne smarte tilpasning. Insektforbrug kræver energi, både til fældning og fordøjelse af byttedyr, hvilket efterlader mindre energi til fotosyntesen, som al denne bugspisning formodes at tænde. Faktisk fotosyntetiserer kødædende planter betydeligt lavere end normale planter. Således er den anden betingelse, der favoriserer udviklingen af kødspisning i planter, rigelig sollys. Og faktisk er de vandtæt hjem hos kødædende planter gennemvædet af sol, hvilket tillader, at selv de mest ineffektive fotosynteser kan trives, forudsat at de får disse sværagtige næringsstoffer.
Opbygning af en bedre museskrap
Da planter ikke er i stand til at jage deres aftensmad, skal de i stedet lokke bytte og forsikre sig om, at de ikke kan undslippe. Der er 5 sorter af fældeanordninger, der anvendes af disse kunstige planter - kendt som snap, kande, flypapir, blære. og hummerpottefælder.
At fange bugs er et øjeblik, når du har den rigtige fælde. Billedkredit: Derek Gavey
Snapfælder er den metode, der bruges af den bedst reklamerede for kødædende vegetation; Venus flytrap. * Som ordet “snap” antyder, er denne metode afhængig af hurtig bevægelse. Flytningen har 2 fliser, der sidder i en konveks konfiguration og er foret med flere udløserhår. Hvis et insekt trækker hårene, vendes lobene hurtigt fra konveks til konkave og danner et fængsel omkring det intetanende bytte. † De lukkede lober skaber også den fordøjelsesarena, hvori enzymer frigøres. Det tager cirka en uge for enzymerne at udføre deres arbejde, hvorefter fælden åbnes igen for erhvervslivet.
Gamle krukkeplanter af familien Nepenthaceae hænger fra kviser. Billedkredit: Duesentrieb
Kanderplanter er min favorit blandt kødædende. Deres fælder, også kendt som ”faldgruber”, er ikke afhængige af bevægelse, men på at skabe et landskab, der er både lokkende og uundgåelig. Formerne er forskellige. Nogle ligner champagnefløjter, andre kan lide kondomer, der er misbrugt som vandballoner, men den grundlæggende idé er den samme: planterne danner et kar fyldt med fordøjelsesenzymer, som bytte falder ind i. Åbningen til kanden kan være pyntet med blomsterfarver eller sød nektar. Vigtigst er det, at det er glat, hvilket sikrer en hurtig nedstigning i det klistrede kviksand, der findes inde i. Mens insekter er de mest fangede fødevarer, samler store kander engang krybdyr og endda små pattedyr.
Billedkredit: Noah Elhardt
Flypapirfælder er et andet populært valg blandt bugelskende planter. De fungerer på samme måde som det flypapir, du kan købe i apoteket for at kontrollere skadedyr i husholdningerne (hvis du ikke har noget imod en flok døde fluer, der hænger fra dit loft, det er). Kirtler på planternes blade oser af den nødvendige lim til insekter at klæbe fast såvel som fordøjelsesenzymer. Nogle varianter, som solskinnene, er i stand til at flytte deres klistrede tentakler for mere at omslutte deres bytte. De flydende rester af insekterne absorberes gennem den samme overflade, der indhulede det.
Blærerod. Billedkredit: Michal Rubes
Blærefælder, en anden teknik, der involverer plantebevægelse, anvender sugning for at trække bytte ind i deres fordøjelseshulrum. Sådanne undervandsfælder findes i planter af en enkelt slægt, Utricularia, blærevæsken. De fava bønne-formede blærer pumper vand ud og skaber et vakuum indeni. Når der opdages et potentielt måltid, svinger en fældedør åbent sugende ind i alt i nærheden, inden det smækkes igen. Rovet fordøjes, og vandet pumpes tilbage ud igen og danner igen et vakuum for at fange det næste offer.
De øverste og nedre strukturer af en kurkscrewanlæg. Billedkredit: Noah Elhardt
Unikt med slægten Genlisea, kaldet korkbesætningsplanter, fungerer hummerpotfælden på princippet om en let plettet indgang, men ingen synlige udgange - ikke i modsætning til et forstads indkøbscenter. Disse plantes overjordiske blade skjuler en labyrint af rodlignende underjordiske tunneler. Insekter vandrer ind i disse, går tabt og dør et eller andet sted i madretten. Spiralerne, der danner den nederste del, er foret med indadvendte hår, der forhindrer insekter i at vende retning og gå ud, som de kom ind.
Fast motion-teknologi
Hvordan kan en Venus flytrap bevæge sig hurtigt nok til at fange en flue, når den ikke engang har muskler? For de kødædende planter, der er afhængige af hastighed, drives fælderne, i det mindste delvist, af vand. Vandstrømmen inde i planten kan forårsage krympning og hævelse af visse dele. I en lille plante, som vandhjulet (en anden snapfanger), kan vand alene være nok til at skabe den hurtige udstråling, der er nødvendig for at fange byttedyr. Større planter bruger små vanddrevne bevægelser til at udløse fælder, der er afhængige af indbyggede ustabiliteter, som f.eks. Lavtryksvakuumet i blærewortlen eller den tvungne konvekse konfiguration af Venus flytrap. Disse ustabile former kan opbygges gradvist og fungerer som strakte gummibånd, klar til at klikke ved det letteste berøring.
Åbne (konvekse) og lukkede (konkave) former af Venus flytrap. Billedkredit: Noah Elhardt og Sanjay Acharya
Selvfølgelig skal al denne hurtige bevægelse også være tidsplanlagt, hvis den skal skaffe det lige så hurtigt bevægende insekt. Prey-kontakt med triggerhår på planten giver stimulansen til at starte processen og formidle informationen gennem et elektrisk signal. Dette ligner kommunikation i neuronale celler og muskelceller hos dyr som os selv. ‡
Plantebevægelse er ikke helt usædvanlig, og den er heller ikke begrænset til at fange fejl. Nogle planter bruger bevægelse, der bogstaveligt talt er eksplosiv for at sprede frø eller pollen.
Og hvad med bestøvning?
En blomst blomstrer langt fra kanden. Billedkredit: Shireen Gonzaga.
Hvis du undrer dig over, om kødædende planter er afhængige af insekter til bestøvning, er svaret ja. Og dette kan potentielt skabe konflikter. Hvordan undgår sådanne planter at bide hånden, der fodrer dem (eller i dette tilfælde den hånd, der letter deres reproduktion)? De fleste planter har sørget for at holde spisning og bestøvning aktiviteter adskilt, enten i rum eller tid. Fælder og blomster kan vokse i forskellige sæsoner eller bare på separate steder på planten. Det hjælper også med at have tilstrækkelig forskel i størrelse og form mellem fælder og blomster til at tiltrække forskellige insekter til at besøge hver.
En kødædende af ens egen
I tilfælde af at du ikke lærte din lektion fra filmen Lille Shop of Horrors, kan du dyrke kødædende planter i dit eget hjem. Bare sørg for at købe dem fra en legitim producent, da nogle af disse planter er blevet overindsamlet til næsten udryddelse. Ulovlig krybskytteri af Venus-fældefanger i North Carolina var nok til at være et problem med, at statens landbrugsministerium begyndte at sprøjte planterne i naturen med et angiveligt uskadeligt farvestof, der glødede i UV-lys, hvilket gjorde det muligt at se, om flytraps til salg blev ulovligt skåret.
Dyrket Cape sundew. Billedkredit: Shireen Gonzaga
Og hvis du er ny med at opdrage smarte planter, er det bedst at starte med dem, der ikke er for krævende tropiske. Wikipedia lister Cape sundew som "meget tolerant over for mishandling." Nu er det min slags plante.
* På trods af sit navn spiser Venus flytrap for det meste på myrer, edderkopper, biller og græshopper.
† Mindre insekter kan undertiden flygte fra fælden. Dette er ikke en dårlig ting, da det skåner flytrap fra at gennemgå en masse fordøjelsesindsats for at få en mager snack.
‡ Hvis du vil vide mere om handlingspotentialer, skal du tage det. Jeg mangler plads og kvalifikationer til at tackle sådanne detaljer her.
Dette indlæg blev oprindeligt offentliggjort i april. 2011.