Кувшинный завод - Википедия - Pitcher plant

Кувшин Непентес дистиллятория. А: Медовая железа с красивой поверхности крышки. B: Пищеварительная жидкость изнутри кувшина в кармановидном углублении эпидермиса, выходящее вниз. C: Поперечный разрез такой же.
Сканирующая электронная микрофотография внутренней поверхности кувшина
Кувшин растения, растущие на болоте в Пенсильвании

Кувшины несколько разных хищные растения которые имеют модифицированные листья, известные как ловушка-ловушка- механизм отлова добычи с глубокой полостью, заполненной пищеварением жидкость. Ловушки у так называемых «настоящих» растений-кувшинов образованы специальными листьями. Растения привлекают и топят добычу нектаром.[1]

Типы

Термин «кувшинное растение» обычно относится к представителям Nepenthaceae и Sarraceniaceae семьи, но похожие ловушки используются монотипными Головоногие и некоторые члены Bromeliaceae. Семьи Nepenthaceae и Sarraceniaceae - самые богатые видами семейства кувшинов.

Nepenthaceae содержит один род, Непентес, содержащий более 100 видов и множество гибридов и сортов.[2] в Старый мир кувшины, кувшины несут в конце усики которые простираются от средняя жилка в остальном обычном листе. Кувшины «Старого Света» (род: Nepenthes) обычно характеризуются уменьшенными и симметричными кувшинами с обширным восковым покрытием на поверхности внутренней стенки кувшина.[3] Сами растения часто альпинисты, достигая навеса своих мест обитания с помощью вышеупомянутых усиков, хотя другие растения можно найти на земле на лесных полянах или в качестве эпифитов на деревьях.

Растения-кувшины Нового Света (Sarraceniaceae), которые включают три рода,[4] наземные травы, кувшины которых возникают из горизонтального корневище. В этом семействе кувшин образует весь лист, в отличие от Nepenthaceae, где кувшин возникает из конечной части листа. Виды рода Гелиамфора, которые широко известны как болотные кувшины (или ошибочно называемые кувшинами для солнца), имеют простой кувшин из свернутых листьев, на кончике которого находится структура, похожая на ложку, которая выделяет нектар. Они ограничены областями с большим количеством осадков в Южная Америка. В североамериканский род Саррацения это кувшины для труб, у которых есть более сложная ловушка, чем Гелиамфора, с крышка, что предотвращает чрезмерное накопление дождевой воды у большинства видов. Единственный вид в Калифорнийский род Дарлингтония широко известно как растение кобра из-за наличия у него надутой «крышки» с элегантными ложными выходами и раздвоенного «языка», который служит для переправы муравьев и другой добычи ко входу в кувшин. Вид в роду Саррацения легко гибридизуются, что затрудняет их классификацию.

В Головоногие монотипная семья, состоящая из одного рода и одного вида, Фолликулярный головной мозг. Этот вид имеет небольшой (2–5 см) кувшин, по форме похожий на таковые у Непентес. Встречается только в одном месте на юго-западе Австралия.

Несколько видов бромелиевых (Bromeliaceae ), Такие как Brocchinia reducta и Catopsis berteroniana, известны или подозреваются в том, что они плотоядные. Бромелии бывают однодольные, и учитывая, что все они естественным образом собирают воду там, где их листья встречаются друг с другом, и что многие собирают детрит, неудивительно, что некоторые из них должны были быть естественно выбранный превратить эту привычку в хищничество путем добавления воск и направленный вниз волосы.

Пурпурный кувшин, Саррацения пурпурная, это цветочная эмблема провинции Ньюфаундленд и Лабрадор, Канада.

  • Nepenthes muluensis кувшины свисают с усиков. (культурное растение).

  • Большинство североамериканских растений кувшина относятся к роду Саррацения.

  • Лилии кобры (Дарлингтония калифорнийская ) используют оконные ареолы, чтобы заманить насекомых в свои полые листья.

  • Австралийский кувшин - единственный представитель австралийского рода. Цефалот.

Пищевое поведение

Собирательство, полет или ползание насекомые например, мух привлекает полость, образованная чашеобразным листом, часто визуальными приманками, такими как антоциан пигменты и нектар взятки. Ободок кувшина (перистома) скользкий при увлажнении конденсатом или нектаром, из-за чего в ловушку попадают насекомые. Кувшин растения также могут содержать восковые чешуйки, выступающие альдегид кристаллы кутикулярный складки, направленные внутрь и вниз (ретророзные) волосы или полулунные клетки, образующиеся из замыкающих клеток, на внутренней стороне кувшина, чтобы насекомые не могли выбраться наружу.[1] Небольшие частицы жидкости, содержащиеся в ловушках для кувшинов, называются фитотельматы. Они топят насекомое, тело которого постепенно растворяется. Это может быть вызвано действием бактерий (бактерии смываются в кувшин дождем) или ферменты выделяется самим растением. Кроме того, некоторые растения-кувшины содержат мутуалистический насекомое личинки, которые питаются пойманной добычей, и чья экскременты растение впитывает.[5] Каким бы ни был механизм пищеварения, жертвы превращаются в раствор аминокислоты, пептиды, фосфаты, аммоний и мочевина, от которого растение получает свое минеральное питание (особенно азот и фосфор ). Как и все плотоядные растения, все они растут в местах, где почва слишком беден минералами и / или слишком кислый, чтобы выжить большинство растений. Растения-кувшины дополняют доступные питательные вещества и минералы (которые растения обычно получают через корни) с компонентами своей жертвы-насекомых.

Взрослые растения Непентес низкий привлекать землеройки (Tupaia montana ), которые питаются нектаром, производимым растением, но также испражняются в кувшин, обеспечивая нитраты и другие питательные вещества. Растение и землеройка имеют симбиотические отношения. Обод Н. lowii не скользкий, чтобы землеройки могли легко забраться внутрь и выйти; он дает больше нектара, чем другие растения-кувшины. Форма обода кувшина и положение нектара гарантируют, что задняя часть животного находится над ободком во время кормления.[6]

Эволюция формы

Широко распространено мнение, что ловушки-ловушки образовались в результате эпиасцидиации (складывание листа так, что адаксиальная или верхняя поверхность становится внутренней частью кувшина).[7][8] с отбор давление, благоприятствующее более глубоким чашеобразным листьям эволюционный время. Ловушка для питчера развивалась независимо в трех эвдикот родословная и один однодольные родословная, представляющая случай конвергентная эволюция.[7] Некоторые семейства кувшинов (например, Nepenthaceae) помещаются в клады, состоящие в основном из ловушки для мух, что указывает на то, что некоторые кувшины, возможно, произошли от общих предков сегодняшних ловушек из липучки из-за потери слизи.[9]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Krol, E .; Plancho, B.J .; Adamec, L .; Stolarz, M .; Дзюбинская, Х .; Требач, Kgv (2011). «Множество причин для того, чтобы называть хищников самыми замечательными растениями в мире». Анналы ботаники. 109 (1): 47–64. Дои:10.1093 / aob / mcr249. ЧВК  3241575. PMID  21937485.
  2. ^ Моран Дж. А., Кларк К. М. (2010). «Плотоядный синдром у растений-кувшинов Непентес: текущее состояние знаний и потенциальные направления на будущее». Сигнальное поведение растений. 5 (6): 644–8. Дои:10.4161 / psb.5.6.11238. ЧВК  3001552. PMID  21135573.
  3. ^ Бауэр, Ульрике и др. «Форма следует за функцией: морфологическая диверсификация и альтернативные стратегии отлова у плотоядных растений кувшина непента». Журнал эволюционной биологии 25.1 (2012): 90–102. MEDLINE с полным текстом.
  4. ^ Лавернь, Себастьян; Эллисон, Аарон М .; Батлер, Елена Д .; Хикс, Эмили Джин; Naczi, Robert F.C .; Кали, Патрик Дж .; Белл, Чарльз Д .; Дэвис, Чарльз С. (2012). «Филогения и биогеография хищных растений семейства Sarraceniaceae». PLOS ONE. 7 (6): e39291. Bibcode:2012PLoSO ... 739291E. Дои:10.1371 / journal.pone.0039291. ISSN  1932-6203. ЧВК  3374786. PMID  22720090.
  5. ^ Макальпайн, Д.К. (1998). «Обзор австралийских ходулочников (Diptera: Micropezidae) с филогенетическим анализом семейства». Таксономия беспозвоночных. 12 (1): 55–134. Дои:10.1071 / IT96018.
  6. ^ Кувшин можно использовать как туалет
  7. ^ а б Альберт, В.А.; Уильямс, S.E .; Чейз, M.W. (1992). «Плотоядные растения: филогения и структурная эволюция». Наука. 257 (5076): 1491–1495. Bibcode:1992 Наука ... 257.1491A. Дои:10.1126 / science.1523408. PMID  1523408.
  8. ^ Owen Jr, T.P .; Леннон, К. (1999). «Строение и развитие кувшинов плотоядного растения. Nepenthes alta (Nepenthaceae) ". Американский журнал ботаники. 86 (10): 1382–1390. Дои:10.2307/2656921. JSTOR  2656921. PMID  10523280.
  9. ^ Причард; и другие. (2002). «Эволюционные приспособления кувшинных растений». Международный журнал эволюционной биологии. 12 (3): 62–81.

дальнейшее чтение

  • Можжевельник, Б.Э., Р.Дж. Робинс и Д. Джоэл (1989). Плотоядные растения. Academic Press, Лондон.
  • Шнелл, Д. (2003). Плотоядные растения США и Канады. Второе издание. Timber Press, Орегон, США.

внешняя ссылка