Обычно растения получают необходимые для роста и развития вещества из почвы и воздуха, но некоторые приспособились к хищническому образу жизни. Они поглощают питательные вещества как обычным путём, так и поедая мелких животных. Первые растения-хищники появились около 55 миллионов лет назад, а все ныне существующие группы известны с миоцена, который начался около 25 миллионов лет назад,— совсем недавно по эволюционным меркам.

Сейчас известно около 600 видов растений, питающихся насекомыми. Стали они такими отнюдь не по доброй воле, скорее, по острой нужде: насекомоядные растения обитают в бедных условиях, на болотах, в озёрах или на почвах с острым недостатком питательных веществ. Чтобы восполнить недостаток питания, они вынуждены превращать листья в ловчие конструкции, жертвуя при этом эффективностью фотосинтеза — основного способа питания растений.

Хищные растения известны во всех уголках света. Их можно встретить и в тропических лесах Амазонии или Юго-Восточной Азии, и на верховых болотах Западной Сибири, и в пустошных лесах на юго-западе Австралии… Конечно, там обитают совершенно разные виды, но ловчие конструкции всех 600 можно разделить на пять типов. Давайте познакомимся подробнее с каждым из них.

Эта статья была опубликована в журнале OYLA №9(25). Оформить подписку на печатную и онлайн-версию можно здесь.

Захлопывающиеся «капканчики» используют всего два растения: широко известная венерина мухоловка (Dionaea muscipula) и менее знаменитое небольшое водное растеньице альдрованда пузырчатая (Aldrovanda vesiculosa). Первое охотится преимущественно на наземных ползающих насекомых, второе — на мелких водных рачков и личинок насекомых. Механизмы действия их ловушек почти не различаются.

Капкан мухоловки — это видоизменённый лист, разделённый на две лопасти, в центре которых находятся тонкие чувствительные волоски, а по краю — «забор» из жёстких. Внутренняя часть ловушки окрашена в красный цвет, в обычном состоянии доли листа вогнуты внутрь. Стоит какому-нибудь любопытному муравьишке проведать, что за привлекательное красное пятно сияет среди болота, как он сразу становится жертвой растения. Дальше доли листа выгибаются наружу, жёсткие волоски по краю смыкаются, не оставляя жертве шансов на спасение. Насекомое начинает метаться внутри капкана, стимулируя у растения выработку пищеварительных ферментов. На переваривание одного насекомого растению надо около 20 дней, после чего капкан снова раскрывается, от жертвы остаются лишь жёсткие хитиновые покровы. За всю жизнь одна ловушка может поочерёдно съесть трёх насекомых.

Видоизменёнными листьями-пузырьками для охоты пользуются растения из рода пузырчатка (Utricularia), который включает более 200 видов. Несмотря на видовое разнообразие и широкий географический разброс (эти растения встречаются на всех материках, за исключением Антарктиды), строение и образ жизни пузырчаток примерно одинаков. Обычно это водные растения без настоящих корней, фотосинтезирующие листья которых сильно рассечены и похожи на мишуру, а ловчие конструкции представляют собой небольшие пузырьки с клапаном.

Внутри новообразованных пузырьков очень низкое давление. Стоит мелкому водному рачку задеть его, как клапан открывается, и беднягу засасывает внутрь с током воды. Пузырёк наполняется за доли секунды, после чего клапан надёжно захлопывается, жертва начинает перевариваться.

Раньше считали, что пузырчатка таким образом компенсирует недостаток минеральных элементов (особенно азота) в воде. И чем беднее вода, тем больше ловушек образует пузырчатка. Действительно, внутрь пузырьков часто попадают мелкие водные беспозвоночные, однако последние исследования показали, что животные, скорее всего,— не главная цель охоты пузырчаток. В большинстве сработавших ловушек нет ни одного рачка или личинки насекомого, однако всегда в обилии есть микроскопические водоросли. Благодаря сложным методикам с использованием изотопных меток, учёные установили, что продукция фотосинтеза и азотфиксации этих микроводорослей может составлять до трети питания пузырчатки.

Липучие листья для охоты используют росянки (род Drosera) — родственницы венериной мухоловки и альдрованды, и жирянки (род Pinguicula) — родственницы пузырчаток. Несмотря на очень далёкое эволюционное родство, стили охоты этих растений очень похожи: виды из обоих родов заманивают своих жертв липкими блестящими капельками с сахаром.

Вкусная и питательная капелька… О чём ещё мечтать насекомому среди бедного на пропитание болота. Правда, попав однажды в такую ловушку, насекомое (особенно мелкое) не имеет шансов отлипнуть. Поймав добычу, листья росянки весьма стремительно закручиваются в спираль и выделяют пищеварительные ферменты. Жирянки же закручивают листья слегка и только в случае поимки крупной добычи.

Удивительно, что росянки используют свои липкие листья не только как ловушку для насекомых, но и как опорный орган. Центр мирового разнообразия и эволюционная родина росянок — пустоши юго-запада Австралии. Условия там суровые: почвы бедные, осадки редкие, но очень сильные. Росянки, живущие там, переживают засуху в виде клубня, а при наступлении дождей выпускают очень тонкие побеги с ловчими листьями на концах, которыми приклеиваются к соседним кустарникам. Опираясь на соседей, они могут поднимать свой цветонос на целый метр, увеличивая шанс на опыление летающими насекомыми.

Пожалуй, самые странные ловушки имеют генлисеи (род Genlisea), ещё одни представители семейства пузырчатковых, произрастающие в тропических лесах Африки и Южной Америки. С виду никогда и не подумаешь, что это растение за сутки может съесть несколько сотен мелких беспозвоночных животных. Над поверхностью земли видны лишь их очаровательные розетки зелёных листьев, напоминающие бабочек в очертании. Однако под землёй скрываются их хитроустроенные листья-ловушки, похожие на змееобразных рыб-угрей.

Видоизменённые бесцветные листья выглядят как тонкие трубки со спиральными ходами внутри. Эти трубки могут забуравливаться в почву на глубину до 25 сантиметров, а их внутренние стенки выстланы мелкими волосками. Когда мелкая почвенная аскарида или личинка насекомого забирается внутрь такой трубки, она начинает ползти по направлению роста волосков, а двигаться обратно, против роста волосков, почти невозможно. Добыче остаётся лишь двигаться вглубь ловушки, которая постепенно вырабатывает пищеварительные ферменты. Согласитесь, крайне своеобразный стиль охоты!

Сложно сказать, сколько видов используют кувшинообразные листья для ловли насекомых. Многие из них растут в очень слабо изученных ботаниками уголках света. Например, основное разнообразие непентесов (род Nepenthes) сосредоточено на индонезийском острове Борнео, который расположен прямо на экваторе. Другие хищники с кувшинчиками, три рода из семейства саррацениевых, растут преимущественно в Северной Америке, заходя немного в Южную, и изучены гораздо лучше. 

Не все саррацении (род Sarracenia) можно считать хищниками. Большинство из них образуют кувшинчики размером с рюмку, где накапливают около 50 мл дождевой воды. Если воды попадает больше, чем надо, излишки впитываются клетками листа — так поддерживается оптимальный объём воды в ловушке. В кувшинчик падают неуклюжие муравьи, однако растение не торопится их переваривать. Более того, многие саррацении не умеют вырабатывать пищеварительные ферменты. Они образуют внутри ловушек небольшие водные экосистемы, вершиной которых обычно являются личинки комаров. Отходами их жизнедеятельности саррацении и восполняют недостаток питательных веществ.