Битва хищников: росянка капская против Венериной мухоловки | Статья в журнале «Юный ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 1 февраля, печатный экземпляр отправим 5 февраля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Научный руководитель:

Рубрика: Биология

Опубликовано в Юный учёный №6 (9) декабрь 2016 г.

Дата публикации: 14.11.2016

Статья просмотрена: 174 раза

Библиографическое описание:

Колосов И. А., Прокошева О. В. Битва хищников: росянка капская против Венериной мухоловки // Юный ученый. — 2016. — №6. — С. 75-82. — URL https://moluch.ru/young/archive/9/578/ (дата обращения: 24.01.2020).



Однажды по своему любимому каналу Da Vinci Learning я посмотрел передачу про плотоядные растения. Плотоядные растения(используются также терминыхищные растенияи насекомоядные растения) — собирательное название около 630видоврастений, которые приспособились к ловле и перевариванию небольшихживотных, в основномнасекомых. Меня очень заинтересовала эта тема. Я начал изучать литературу, искать интересную информацию в интернете и увлекся. Очень захотелось увидеть все своими глазами.

И вот я стал обладателем двух прекрасных растений — венериной мухоловки и росянки капской. Оба растения активно ловящие, т. е. с активно движущимися органами для ловли насекомых. Этот механизм более нагляден и интересен для наблюдения.

Но все же и сами растения и их механизмы ловли несколько отличаются. И я решил устроить «битву» и узнать — кто же из них более «крутой» хищник. Я придумал несколько раундов и за победу в каждом из них победившему растению я присваивал 1 балл.

  1. Раунд первый— устойчивость квнешним факторам.

И венерина мухоловка и росянка капская довольно капризны и содержать их дома непросто. Т. к. это болотные жители им необходима повышенная влажность. Поэтому я поселил своих питомцев в пустой аквариум, а на дно аквариума я наливал немного воды (фото 1). Влажность контролировал с помощью гигрометра.

Рис. 1. Содержание растений

Чтобы при повышенной влажности избежать гниения корней необходим особый состав грунта. В качестве грунта я использовал смесь из торфа и перлита в пропорции 1:1.

А также необходим и особый полив. Эти растения не переносят различные добавки и примеси к воде, они для них губительны. Поэтому для полива я применял дистиллированную воду. Полив лучше производить снизу.

Оба растения не очень чувствительны к температурному режиму. Могут выдерживать и жару (при обильном поливе), и низкие температуры (до 0°С). Растения любят хорошее освещение, но следует избегать попадания прямых солнечных лучей.

Наблюдая за своими питомцами я заметил, что венерина мухоловка более устойчива к факторам внешней среды.

При попадании прямых солнечных лучей росянка сразу же начинала желтеть, кончики листьев-ловушек засыхали. Мухоловке тоже не понравились солнечные лучи, но реакция была намного слабее. Происходило очень медленное подсыхание ловушек. Следовательно, венерина мухоловка без труда переживет непродолжительное (до нескольких дней) воздействие прямых солнечных лучей.

Малейшее подсыхание грунта или уменьшение влажности воздуха у росянки капской незамедлительно вызывало засыхание листьев. А листья — это орудие охоты. И чем меньше здоровых листьев-ловушек, тем меньше растение получит необходимых для ее полноценного питания веществ из пойманных насекомых. Кроме того, недостаточность влаги сразу же сказывается на количестве улавливающей клейкой жидкости на волосках листьев, и капельки становятся меньше (фото 2).

Рис. 2. Ловушки росянки капской при влажности воздуха А) 80 %, Б) 40 %

Венерина мухоловка стойко переносила подсыхание грунта и низкую влажность, ее ловушки оставались в рабочем состоянии.

За более высокую устойчивость к внешним факторам венерина мухоловка получает 1 балл.

2. Раунд второй — ловкость ловушек

Как уже говорилось выше, венерина мухоловка и росянка капская — плотоядные растения. Такой способ питания растения позволяет в условиях обеднённых почв усваивать из насекомого при его переваривании такие полезные для растения вещества, как солинатрия,калия,магния,фосфориазот.

Я провёл несколько экспериментов изучая работу ловушек.

Венерина мухоловка работает быстро. Ловушке нужно менее 1 секунды, чтобы полностью захлопнуться.

Росянка капская быстротой не отличается. Процесс закрывания листа начинался через 15–20 минут после попадания насекомого на ловушки и длился около 3 часов.

За ловкость и скорость я присвоил венериной мухоловке еще один балл.

  1. Раунд третий— надежность ловушки

Как уже указывалось выше росянка капская значительно медлительнее венериной мухоловки, но у нее есть дополнительное преимущество — это капельки клейкой жидкости на волосках листьев. Клейкое вещество, вырабатываемое листьями, содержиталкалоидкониин, оказывающий паралитическое действие на насекомых, и пищеварительные ферменты. После того как насекомое «приклеилось» к листу, края листа закрываются, охватывая его целиком. Шансов спастись у насекомого нет.

Для того чтобы ловушка венериной мухоловки захлопнулась, насекомое должно двигаться, причем довольно активно. Если в процессе перемещения по листу насекомое не заденет волосков-триггеров, расположенных на внутренней поверхности ловушки, или заденет только один из волосков, ловушка не сработает. Но если привлеченное ароматом насекомое заденет два или все три волоска (триггера) по очереди ловушка быстро захлопывается. Но сначала она только закрывается не плотно, и у насекомого есть возможность перемещаться в пределах ловушки.

Если попадается мелкое насекомое, то у него есть шанс выбраться сквозь решётку щетинок.

Есть шанс выбраться и у более крупного насекомого, если оно не будет двигаться или же будет двигаться настолько медленно, что перестанет задевать триггеры в короткие промежутки времени. Стимуляция волосков прекратится, и ловушка снова откроется примерно через день.

Но если стимуляция волосков продолжается, ловушка закрывается плотнее и начинается процесс переваривания (фото 3). Железы на внутренней поверхности листа начинают выделять пищеварительные ферменты, которые и растворяют жертву изнутри. Полученные в результате питательные вещества поглощаются внутренними стенками ловушки. Как только процесс переваривания заканчивается, ловушка снова открывается, оставляя от насекомого лишь пустую хитиновую оболочку.

Рис. 3. Работа ловушки венериной мухоловки

Такая стратегия очень важна для растения. Она предотвращает ложное срабатывание ловушки. Но из-за такой стратегии растение может остаться и «голодным».

За надежность ловушки один балл получает росянка капская.

  1. Раунд четвертый— «интеллект»

Я конечно понимаю, что интеллектом растения обладать не могут, поскольку у них отсутствует такой орган, как мозг. Здесь я имею в виду способность растений разбираться в пище и не реагировать на посторонние предметы и явления.

Для того, чтобы понять, могут ли растения быть избирательными при закрытии ловушки, я проделал несколько опытов.

При попадании в ловушки неорганических веществ (земля, палочки, сухие листья) срабатывание ловушек не произошло у обоих растений.

Однако, если пошевелить мусор внутри ловушки венериной мухоловки, ловушка срабатывает. А вот росянка капская на шевеление не реагирует. Я поместил на ловушку маленький комочек земли и шевелил им в течение двух часов. Не смотря на движение, росянка распознала непригодность пищи и не стала зря тратить силы на закрытие ловушки.

Для того, чтобы узнать, как среагируют растения на органическую, но неживую пищу, я использовал замороженного мотыля. Эта пища вполне пригодна для питания.

Сначала я пытался накормить замороженным мотылём венерину мухоловку. Естественного закрытия ловушки не произошло. Ловушка захлопнулась только после искусственного стимулирования триггеров зубочисткой. Ловушка закрылась неплотно, т. к. мотыль не шевелился внутри ловушки, и стимуляция триггеров прекратилась, ловушка плотнее не сжалась и пищеварительного процесса не произошло. Ловушка открылась через 12 часов. Мотыля я доставать не стал, чтобы избежать лишнего срабатывания ловушки. Со временем мотыль засох и рассыпался.

Таким образом, венерина мухоловка упустила шанс использовать пригодную для нее пищу по назначению.

Иначе среагировала на замороженного мотыля росянка капская. Она с удовольствием его переварила. Лист полностью свернулся и полностью захватил пищу за 3 часа. Процесс пищеварения длился 5 дней.

А вот при поедании живых насекомых оба растения прекрасно себя показали и пообедали с удовольствием.

На закрытие ловушек растения тратят много энергии. Поэтому для них очень важно, чтобы срабатывание не было ложным. Особенно это важно для венериной мухоловки, т. к. каждая ее ловушка рассчитана на 3–4 срабатывания, а потом она отмирает.

Причинами ложного срабатывания могут быть различные факторы внешней среды, например, — дождь, ветер.

Сначала я подверг свои растения испытанию водой.

При попадании тонкой струи воды в ловушку венериной мухоловки ловушка захлопнулась.

Я решил узнать, как будет вести себя ловушка, если вода будет поступать каплями, как при дожде. Капли капал с промежутком 2–3 секунды. Ловушка закрылась после попадания третьей капли. Я ожидал, что ловушки, которые закрылись при попадании воды, откроются примерно через сутки, как это было при кормлении замороженным мотылем. Но ловушка не открылась. На седьмой день я заметил потемнение краев и понял, что ловушка гибнет. В закрытой ловушке воде было трудно испаряться и из-за высокой влажности внутри ловушка загнила и ее пришлось срезать. Такая ситуация возможна и в природе — при попадании нескольких капель дождя в одну ловушку в короткий промежуток времени.

Ловушки росянки капской не проявили никакого интереса к воде. Я лил воду струей, капал, и даже устраивал ей искусственный дождь из пульверизатора. Учитывая то, что росянка «соображает» очень медленно, я капал воду на ловушку в течение двух часов по 10 капель каждые 5 минут. Опрыскивание водой я производил в том же режиме. Но ни одна ловушка не сработала.

Чтобы узнать, как реагируют ловушки растений на ветер я воспользовался пластиковой трубочкой. Я дул через нее на ловушку росянки капской в течение двух часов каждые 5 минут. Ловушка не среагировала. Осталась равнодушна к движению воздуха и ловушка венериной мухоловки.

Тем не менее, в этом раунде балл бесспорно заработала росянка капская.

Механизм свёртывания листа росянки избирателен и реагирует только на органическую пищу, тогда как случайные воздействия в виде капли воды, ветра или какого-либо мусора не вызывают начала пищеварительного процесса.

Венерина мухоловка показала себя хуже. Её ловушка срабатывает только на движение. Что в ряде случаев вызывает ложное срабатывание ловушки, а иногда — отказ от пригодной «пищи».

  1. Раунд пятый— воспроизводство ловушек

Со временем ловушки отмирают. И появление новых ловушек для растения имеет важное значение.

Наблюдение показало, что у венериной мухоловки одновременно могут отрастать от 1 до 4 ловушек. Росянка капская может растить до 10 ловушек одновременно, причем на каждой розетке (рис. 4).

Рис. 4. Отрастание новых ловушек А) венериной мухоловки, Б) росянки капской

Чтобы определить, сколько времени нужно для полного отрастания одной ловушки, я пометил маленькую ловушку венериной мухоловки красной краской, а отросток росянки капской я пометил красной ниткой. Ловушка росянки капской полностью отросла через 14 дней, а ловушка венериной мухоловки — через 30 дней.

В результате я узнал, что росянка капская лучше восстанавливает и увеличивает число своих ловушек, за что и получила ещё 1 балл.

  1. Раунд шестой— размножение семенами.

Размножение растений играет важную роль, т. к. позволяет сохранить и преумножить численность растений. Оба изучаемых растения в природе в основном размножаются делением куста и посевом семян. Цветы обоих растений располагаются на длинных стеблях. Это естественно, так как насекомые опыляющие цветы, не должны попасть в листья-ловушки. После опыления происходит созревание семян и их самопосев.

Я попробовал получить семена в домашних условиях. Критерии оценки в этом раунде — количество и всхожесть семян.

Цветонос на моей Мухоловке появился в середине марта. А в середине апреля цветонос имел длину 25 см и распустился первый цветок (фото 5).

Рис. 5. Цветонос венериной мухоловки

Всего было 10 цветков. Каждый цветок цвел по 5–6 дней. И каждый цветок я искусственно опылял — переносил ватной палочкой пыльцу с тычинок на пестик. На шестой день после цветения и опыления цветы сворачивались и темнели и начиналось созревание семян. Из 10 цветков завязь произошла в 5.

Во время цветения, и особенно при вызревании семян растение чувствовало себя не очень хорошо. Количество ловушек уменьшилось. Количество отмирающих ловушек возросло, а отрастание новых практически остановилось. А те немногие новые ловушки были мелкие и практически утратили красный пигмент. Поэтому венерину мухоловку нельзя долго «эксплуатировать» в плане частого «производства» семян.

Первые семена я получил в первых числах июня (фото 6). Чтобы семена не потерялись в случае их осыпания, мы придумали «ловушку» из бумаги (фото 7). Всего я стал обладателем 82 семечек.

Рис. 6. Семена венериной мухоловки

Рис. 7. Ловушка для семян

У росянки капской цветонос появился в середине апреля. Верхушка цветоноса напоминала завиток (фото 8).

Рис. 8. Цветонос росянки капской

Первый цветок у росянки капской расцвел в начале мая. Всего было 28 цветков. Каждый цветок цвел не больше суток. Цветы цвели по очереди от нижнего к верхнему. По мере цветения завиток цветоноса выпрямлялся.

Длина цветоноса составила 43 см.

Цветы я также искусственно опылил при помощи ватной палочки. Затем цветы темнели и уплотнялись образуя своеобразные коробочки. Через несколько дней коробочки раскрылись и из них посыпались семена. Что бы семена не потерялись, я также устроил «ловушку» из бумаги.

Первые семена я получил в конце июня. К середине июля их было более 1000. Семена очень маленькие (фото 9).

Рис. 9. Семена росянки капской, семя венериной мухоловки, зернышко гречневой крупы

Дальше я решил проверить семена на всхожесть. От каждого растения я взял по 28 семян и посадил в торфяные таблетки, помещенные в специальную пластиковую тепличку. Через 2,5 недели я получил первые всходы. Всего у венериной мухоловки из 28 семян взошло 23, а у росянки капской всего 4 (фото 10).

Рис. 10. Всходы А) венериной мухоловки, Б) росянки капской

Таким образом, по всхожести семян венерина мухоловка опередила росянку капскую, за что получает 1 балл, но за количество семян один балл получает росянка капская.

  1. Раунд седьмой— размножение делением куста.

О делении куста венериной мухоловки говорит образование новых точек роста. При образовании таких точек куст возможно разделить.

За 10 месяцев наблюдений у нашей венериной мухоловки образовалась одна новая точка роста.

Деление Росянки капской происходит путем образования новых розеток. За этот же период количество розеток увеличилось с 6 до 16.

А значит, за размножение делением куста 1 балл получает росянка капская.

Битва была закончена, и я подвел итоги: со счетом 3:5 в поединке выиграла росянка капская.

Росянка капская оказалась более приспособлена к выживанию. Что подтверждается и в природе: венерина мухоловка обитает только на территории нескольких штатов в США и, как указывалось выше, популяция растений этого вида быстро сокращается. Росянка капская из-за своих размеров, сравнительной неприхотливости, и большого количеством семян, стала одним из наиболее распространённых видом росянок. Она произрастает на территории нескольких континентов — Африки и Южной Америки, а ее сородичи встречаются везде, за исключением Антарктиды.

Литература:

  1. Мир знаний. Т. А. Денисова «Удивительный мир растений». — М.: Просвещение, 1973
  2. Я познаю мир: Детская энциклопедия: Растения/Сост. П. А. Багрова. — М.:ТКО «АСТ», 1995.
  3. Л. Г. Ремезова, М. Е. Эратова «Войди в зеленый мир». — М.:Просвещение, 1996
  4. Журнал «Вокруг Света» № 6 (2753), Июнь 2003, Раздел «Феномен»: «Очаровательные убийцы»
  5. Википедия. Насекомоядные растения https://ru.wikipedia.org/wiki/ %CD %E0 %F1 %E5 %EA %EE %EC %EE %FF %E4 %ED %FB %E5_ %F0 %E0 %F1 %F2 %E5 %ED %E8 %FF
  6. Википедия. Росянка капская. https://ru.wikipedia.org/wiki/Росянка_капская
  7. Википедия. Венерина мухоловка. https://ru.wikipedia.org/wiki/Венерина_мухоловка
  8. Drosera capensis Росянкакапская http://www.floriculture.ru/rast/Drosera_capensis.shtml
  9. http://cyclowiki.org/wiki/Венерина_мухоловка
  10. Венерина мухоловка — как ухаживать за хищным растением дома и в саду http://lediveka.ru/dom/rasteniya/venerina-muxolovka-v-domashnix-usloviyax-uxod.html
  11. Дионея. Венерина мухоловка | Размножение дионеи http://www.gardenia.ru/pages/dion_001.htm
  12. Росянка — уход в домашних условиях, фото и виды http://greenerydom.ru/rosianka.php
Основные термины (генерируются автоматически): ловушка, мухоловка, росянка, растение, семя, ловушка росянки, замороженный мотыль, насекомое, цветок, балл.


Похожие статьи

Новый способ применения феромонов и энтомопатогенов...

Нарушение нормальных репродуктивных связей и создание эпизоотий в популяциях вредителей является перспективным направлением, способствующим развитию экологизированных систем защиты растений.

Растения и здоровье человека | Статья в журнале...

Ключевые слова: растение, вид, представитель семейства, плод, лист, цветок. Работа посвящена памяти моего учителя Семена Ефимовича Шпиленя. Пришла долгожданная весна, небо стало голубым и выше, воздух пронизан светом и насыщен удивительной свежестью.

К фауне жужелиц (Coleoptera, Carabidae) вторичных лесов Мордовии

Сбор энтомологического материала проводился с использованием ловушек Барбера в нескольких районах Мордовии (Темниковский, Краснослободский, Ичалковский, Кочкуровский, Рузаевский, Лямбирский) и г. Саранск. Во всех случаях отлов производили в глубине лесного...

Видовой состав вредителей лекарственных культур в условиях...

Важный биотический фактор, влияющий на продуктивность и качество лекарственного сырья — повреждение растений вредителями. По данным сотрудников ВИЛАР, недобор лекарственного сырья из-за вредителей может составлять от 20 до 60...

Зерновая фасоль Самарянка | Статья в журнале «Молодой ученый»

Цветки фиолетовые, семена крупные (масса 1000 шт.

Привлекательный товарный вид семенам сорта Самарянка придает их размер, масса 1000 зерен может достигать 563 г., а также блестящая с гладкой поверхностью кожура.

Похожие статьи

Новый способ применения феромонов и энтомопатогенов...

Нарушение нормальных репродуктивных связей и создание эпизоотий в популяциях вредителей является перспективным направлением, способствующим развитию экологизированных систем защиты растений.

Растения и здоровье человека | Статья в журнале...

Ключевые слова: растение, вид, представитель семейства, плод, лист, цветок. Работа посвящена памяти моего учителя Семена Ефимовича Шпиленя. Пришла долгожданная весна, небо стало голубым и выше, воздух пронизан светом и насыщен удивительной свежестью.

К фауне жужелиц (Coleoptera, Carabidae) вторичных лесов Мордовии

Сбор энтомологического материала проводился с использованием ловушек Барбера в нескольких районах Мордовии (Темниковский, Краснослободский, Ичалковский, Кочкуровский, Рузаевский, Лямбирский) и г. Саранск. Во всех случаях отлов производили в глубине лесного...

Видовой состав вредителей лекарственных культур в условиях...

Важный биотический фактор, влияющий на продуктивность и качество лекарственного сырья — повреждение растений вредителями. По данным сотрудников ВИЛАР, недобор лекарственного сырья из-за вредителей может составлять от 20 до 60...

Зерновая фасоль Самарянка | Статья в журнале «Молодой ученый»

Цветки фиолетовые, семена крупные (масса 1000 шт.

Привлекательный товарный вид семенам сорта Самарянка придает их размер, масса 1000 зерен может достигать 563 г., а также блестящая с гладкой поверхностью кожура.

Задать вопрос