Растения-хищники

Есть птицы, питающиеся насекомыми. Но мало кто видел, чтобы растения питались насекомыми. А между тем такие растения существуют и в довольно большом количестве. Английский ученый Дарвин изучил жизнь насекомоядных растений и показал, как они устроены, как ловят и переваривают насекомых. Он же объяснил, почему этим растениям понадобилась такая пища.

У большей части насекомоядных растений ловушками служат листья, приспособленные для ловли насекомых. Кто скажет, что это листья? Каждый согласится, что они похожи на трубки, мешки, кувшины - только не на листья!

Присмотримся к жизни этих странных растений.

На болотах Северной Америки встречается насекомоядное растение саррацения ("ловчая яма"). Удивительные листья у этого растения! Собранные у основания цветочной стрелки, они лежат на земле. Каждый лист напоминает мешок, суженный у нижнего и верхнего конца и вздутый пузырем посередине. У отверстия, ведущего внутрь мешка, торчит зеленая листовая пластинка с жилками кроваво-красного цвета. Эта пластинка, похожая на раковину, собирает дождевые капли. Отсюда дождевая вода стекает внутрь мешка и наполняет его почти наполовину. В мешке всегда есть немного воды даже в сухую погоду. Листья саррацении служат ловчими ямами для разных насекомых.

Приметив издали яркие цветные верхушки листьев саррацении, насекомые приближаются к ним. Здесь их ждет отличная приманка. Внутри мешков, у самого входа, манят их прозрачные капли съедобного сока. Заглянув в середину, насекомое спускается все глубже и глубже и попадает прямо в воду, наполняющую нижнюю половину ловчей ямки; обратно оно выбраться не может. Дело в том, что внутренние стенки листа устланы множеством гладких чешуек, причем каждая такая чешуйка оканчивается острым шипом, обращенным вниз. Чем ближе ко дну мешка расположена чешуйка, тем длиннее и острее ее шип. Эти-то чешуйки с шипами и не позволяют насекомому выбраться обратно к выходу из мешка, и насекомое тонет в жидкости, наполняющей мешок. Что же дальше?

А дальше насекомое разлагается, и остатки его всасываются стенками листа саррацении. Иной раз добрая треть листа бывает наполнена разлагающимися насекомыми, пришедшими к листу за лакомством...

У насекомоядной дарлингтонии, как и у саррацении, листья имеют необычную форму трубок. Насекомые проваливаются в эти трубки и гибнут в жидкости, наполняющей ловушку. Они становятся добычей растения: превращаются в буроватую жижу и всасываются стенками листа. Купол дарлингтонии имеет специальное назначение: мелкие крылатые насекомые, опустившиеся в мешок и не удержавшиеся на внутренних скользких стенках, пускают в ход свои крылья, летают, мечутся, но никогда не находят затененного куполом отверстия, через которое влетели в дарлингтонию. Обессиленные, они сваливаются на дно трубки.

Саррацении и дарлингтонии охотятся на сухопутных насекомых, пузырчатка питается мелкими водными организмами. Пузырчатка растет в болотистых местах, где много комариных личинок, водяных червячков, крошечных рачков (водяных блох), только что вылупившихся из икры рыбешек и т. п.

У пузырчатки стебель с ветвями (корня у этого растения нет) распростерт на воде; над стеблем возвышается цветочная стрелка с цветами (рис. 1). К стеблю и ветвям прикреплены листья двух видов. Нитевидные листья держат растение на воде, а листья, преобразовавшиеся в пузырьки, служат для ловли водяной мелкоты. На одном конце каждого пузырька есть тонкая ножка (черенок), с помощью которой он держится на стебле пузырчатки, на другом конце - маленькое отверстие, обнесенное жесткими, щетинистыми усами. Отверстие покрыто клапаном, который свободно откидывается при толчке и затем снова опускается и закрывает вход в пузырек. Клапан приподнимается от толчков снующей здесь мелкоты, и она попадает в ловушку; вслед за этим клапан снова опускается, и добыча поймана. Напрасно пленники пытаются выйти на свободу, напрасно бьются о дверь своей темницы: для них она захлопнулась навсегда (клапан изнутри наружу не открывается). Итак, при помощи пузырьков пузырчатка вылавливает из воды добычу; разложившиеся остатки ее просачиваются сквозь стенки пузырьков и питают тело пузырчатки.

Рис. 1. Пузырчатка (а - отдельный пузырек)

Гниющими трупами мелких насекомых питаются и многие другие растения, в том числе цефалотус - растение встречающееся в Австралии. У цефалотуса, как и у пузырчатки, бывают двоякого рода листья: обыкновенные и имеющие форму небольших урн с крышечкой. И те и другие расположены в нижней части стебля розеткой, из середины которой поднимается длинная стрелка, усаженная цветами. Урны с крышечкой сидят ниже обыкновенных листьев, прикасаясь основаниями к земле, что облегчает бескрылым насекомым доступ внутрь урн (урна - видоизмененный черешок листа, а крышечка - видоизмененная листовая пластинка). Назначение этого измененного листа - ловить насекомых и всасывать разлагающиеся на дне урны остатки. В "ловчих ямах" всех перечисленных насекомоядных растений скапливаются миллионы гнилостных бактерий, которые вызывают разложение пойманных насекомых; растениям остается только всасывать продукты этого разложения.

Иначе обстоит дело у другой группы насекомоядных растений, из числа которых мы рассмотрим четыре: росянку, росо-лист, непентес и мухоловку.

На песчаной почве, а также на голых скалах Пиренейского полуострова попадается небольшое насекомоядное растение. Его длинные, похожие на тесьму листья скручены у основания стебля, на верхушке которого обычно распускается несколько довольно крупных цветов. Все растение точно усыпано мелкими блестящими бусами или же покрыто каплями росы. Отсюда и название - росолист^* (рис. 2). На самом же деле это не бусы и не роса, а мелкие капли липкой жидкости, выделяемой листьями росолиста, служащие для ловли насекомых. Лишь только насекомое сядет на лист росолиста, сейчас же все тело его обволакивается клейкой жидкостью. Затем из листьев росолиста выделяется сок, который действует на насекомых так же, как желудочный сок человека на мясную пищу, т. е. переваривает все мягкие части тела насекомого.

^*(Растение росолист не следует смешивать с другим насекомоядным растением - росянкой.)

Рис. 2. Росолист

Чем же объясняется такой необычный для растений способ питания у насекомоядных растений? Для того чтобы жить, растение должно питаться. Если обычный способ питания оказывается неподходящим для растения, оно либо погибает, либо приспосабливается к иному способу питания.

Вспомним, на какой почве растут пузырчатка, росянка, росолист, мухоловка и другие насекомоядные растения. Одни - на болотах, другие - на песке или среди камней и скал. Много ли питательных веществ можно извлечь из болотистой гущи или из песчаной почвы? Разумеется, немного. Поэтому у растений постепенно развивались, кроме обычных листьев, особые ловчие приспособления, при помощи которых они могут ловить насекомых. Так появились плотоядные растения, питающиеся насекомыми.

На торфяных болотах, а также кое-где по берегам ручьев встречается небольшое растение, известное под названием росянка (рис. 3). На первый взгляд оно ничем не отличается от других растений. Довольно длинный стебелек его заканчивается небольшой метелкой из маленьких цветочков, а листья, похожие на лопаточки, венцом расположены у основания стебельк? и лежат на земле. Присмотревшись, однако, к отдельному такому листу, вы сразу заметите, что он с поверхности и по края*: усеян длинными волосками красного цвета, а утолщенный кончик каждого волоска покрыт капельками блестящего, как роса, и липкого, как клей, сока (отсюда и название этого растения - росянка). Проследим за тем, как ловит росянка насекомых.

Рис. 3. Росянка

Комар подлетает к росянке и опускается на лист, чтобы по лакомиться капельками сладковатой "росы". Задев волоски ро сянки, комар вымазывается клейким соком, что затрудняет движения насекомого и не позволяет улететь. Чем больше мечется и бьется комар, тем труднее становится для него отступление. Задетые насекомым волоски листа один за другим склоняются над пойманной добычей, прикладываются к ней своими головками и обильно поливают соком (рис. 4).

Рис. 4. Последовательные моменты в жизнедеятельности листьев росянки

Проходит час-другой, а то и больше. Волоски постепенно приподнимаются, и вскоре все они принимают свое обычное положение. А что же стало с комаром? На листе лежат лишь его жалкие остатки: перепончатые крылья, панцирь, одевающий голову, грудь и брюшко, три пары ножек - все остальное подверглось действию сока, выделяемого волосками, растворилось и всосалось листом.

Вы видите, что росянка - совсем особенное растение. Она не довольствуется той пищей, которую все другие растения получают из воздуха и почвы. Она пользуется "добавочным питанием": ловит и переваривает мелких насекомых. Она - насекомоядное, т. е. хищное, растение.

Однажды, живя в Лондоне, я отправился в ботанический сад Кью-Гарден. В этом саду много интересного и поучительного, но самое большое впечатление на меня произвели две оранжереи. В одной из них красуется несколько сот видов орхидеи, другая целиком отведена насекомоядным растениям^*. Среди них объектом особого интереса и удивления служат так называемые непентесы (рис. 5). Их около тридцати различных видов. Все они имеют особые органы, которые похожи на кувшины, урны и пивные кружки с крышечкой и блещут красками зеленого, кроваво-красного, фиолетового, розового, синего цвета. Эти органы служат снарядами для ловли и "пожирания" насекомых.

^*(Орхидеи и большинство насекомоядных растений изучены английским ученым Ч. Дарвином.)

Рис. 5. Непентес

Присмотримся к одному из непентесов. Это довольно крупное растение. Оно раскинуло во все стороны свои "ловчие снаряды", которые обвивают ветви дерева длинными усиками и располагаются то высоко, то низко над землей, занимая таким образом значительное пространство. Обратим внимание на один из этих ловчих снарядов. Устроен он замысловато, трудно догадаться, что это сильно измененный лист (рис. 6).

Рис. 6. Ковшеобразный лист непентеса

Всякий лист имеет черешок и листовую пластинку. То и другое есть и у ловчего снаряда непентеса. Его черешок, широкий и плоский у основания, вытягивается в длинный, местами скрученный в спираль усик, который на конце разрастается в продолговатый кувшин желто-зеленого цвета. Мясистые, сочные края кувшина бросаются в глаза своим ярким цветом. Над входом в него расположена крышечка, испещренная красными крапинками и жилками, - это листовая пластинка, а лист частично наполнен жидкостью. Все. это - прекрасная приманка для насекомых, мелких и более крупных, крылатых и бескрылых. Они носятся над ловушкой, привлеченные внешним видом кувшина и заключенной в нем жидкости, влетают внутрь или вползают туда по гладкой, словно навощенный паркет, внутренней стенке, проваливаются в жидкость и гибнут под захлопнувшейся за нею крышечкой кувшина. Привлекший насекомое нектар оказался пищеварительным соком, под влиянием которого от тела насекомого остаются лишь твердые роговые части, а все мягкие части перевариваются и всасываются стенками кувшина.

Я уже говорил, что ловчие снаряды непентесов бывают различной формы и величины. В девственных лесах острова Борнео, расположенного в Индийском океане, встречаются непентесы с урнами колоссальных размеров - высотой 40- 45 сантиметров. Отверстие такой урны настолько велико, что в нее может свободно пробраться голубь. Таким большим птицам там, однако, нечего делать, но маленькие птички, питающиеся насекомыми, действительно, забираются иногда в такие гигантские урны: улов растения в таких случаях бывает очень богатым.

Еще любопытнее тот вид хищных растений, которому дано красноречивое название мухоловка (рис. 7). Это небольшое растение встречается на болотах Северной Америки. Его, впрочем, можно видеть в любом хорошем ботаническом кабинете или в оранжерее ботанического сада.

Рис. 7. Венерина мухоловка (а) и ее лист (б)

Мухоловка ловит насекомых при помощи листьев, действующих как клапан. Листья расположены в виде розетки у основания стебля, как и у росянки, но устроены они гораздо сложней и действуют иначе, чем листья росянки. Каждый лист состоит из двух половинок, между которыми лежит толстая жилка, переходящая в широкий плоский черешок. Края листа зазубрены, а на поверхности его рассеяны небольшие желёзки красного цвета, выделяющие пищеварительный сок. Посредине каждой половины листа торчат три чувствительных волоска.

Теперь представьте себе такую сценку. К мухоловке подлегает муха и садится на один из ее листьев, чтобы полакомиться соком. Ползая по листу, она задевает ножками или хоботком один из чувствительных волосков. Половинки листа мгновенно захлопываются, и муха оказывается в плену. Она бьется, стараясь выбраться на волю. Но чем больше жертва усердствует, тем сильней она раздражает чувствительные волоски и тем плотнее сжимаются половинки листа. Зубцы их заходят один за другой так, что попытки мухи освободиться становятся совсем уж безнадежными. Наконец жертва успокаивается. Она вся облита пищеварительным соком, выделенным желёзками. Несколько часов спустя лист раскрывается, половинки его принимают первоначальное положение. Вместо мухи на них лишь жалкие остатки ее рогового панциря...

Дарвин написал книгу о насекомоядных растениях. В ней, между прочим, приводится много опытов, которые он проделывал, чтобы обстоятельно изучить образ действий мухоловки. Он, например, хотел узнать, одинаково ли чувствительны листья мухоловки к различным раздражениям. Как действуют на них сильный ветер и струи дождя? Для этого он очень сильно дул через стеклянную трубочку на волоски листа. Вот что пишет об атом сам Дарвин:

"Эти дуновения были встречены с таким равнодушием, с каким, без сомнения, растения относятся к жесточайшему ветру,- лист не захлопнулся. А между тем достаточно мухе задеть раз-другой волоски, и лист моментально приходит в действие. Так же "равнодушно" относится лист мухоловки к сильным ударам водяной струи: половинки его не смыкаются. Отсюда ясно, что ни дождь, ни ветер на мухоловку не действуют, и листья ее, так сказать, по-пустому, без нужды, не захлопываются; очевидно, что волоски этих листьев, очень чувствительные к прикосновению добычи, нечувствительны к такому сильному раздражению, как удары дождевых капель или ветра".

Изучая работу листьев этого оригинального растения, Дарвин проделал еще более интересные опыты. Он установил, что, если положить на лист мухоловки камешек, кусочек дерева, стекла или пробки, - лист бездействует, и его желёзки не выделяют пищеварительного сока. Однако, если положить на него кусочек мяса или крутосваренного яйца, или даже просто комочек промокательной бумаги, пропитанной мясным соком, лист будет действовать: поверхность его обильно покроется пищева-рительным соком. Следовательно, волоски и желёзки мухоловки "отвечают" на такие раздражения, которые вызываются веществами, поддерживающими ее существование, и не откликаются на раздражения, безразличные для нее.

Описанные здесь насекомоядные растения - а таких растений известно сейчас больше 500 видов - обычно живут на болотистой почве, в общем бедной питательными веществами. Этот недостаток у них восполняется возможностью ловить насекомых и переваривать белки, которые имеются в их теле.

Обычно думают, что живое вещество, из которого построено тело растения, нечувствительно к различным раздражениям, что раздражимость и способность двигаться являются отличительными свойствами только животных. Это в корне неверно. Подвижные волоски росянки, захлопывающаяся крышечка на "кувшине" непентеса, чувствительные волоски и желёзки мухоловки, а также подвижные лопасти ее листьев - все это наглядно показывает, что раздражимость и подвижность имеют место и среди растений. Мир растений и мир животных, несмотря на огромную разницу, в основных чертах все же сходны между собой.

Живая природа бесконечно изменчива. Ее творческие силы, способность к преобразованиям - неистощимы. Ловчие снаряды насекомоядных растений блестяще подтверждают эту мысль: ведь они не что иное, как листья, видоизмененные для специальной цели.

В постоянной борьбе за существование у животных и у растений постепенно вырабатывались разнообразнейшие приспособления к условиям окружающей их среды. Ловчие снаряды насекомоядных растений - одно из самых удачных и удивительных приспособлений.