Как растения превратились в хищников | Арс Техника

К концу 19 века повсюду начали появляться ужасающие истории о растениях-убийцах. Ужасные щупальца колышут деревья и проглатывают неосторожных путников в дальних землях. Сумасшедшие мастера выращивали дикие растения росы и кувшины на сыром стейке, пока их хищные создания не повернулись и не съели их тоже.

Молодой Артур Конан Дойл прикрепил рядом с флагом нити с изображением всеми любимого хищника — венериной мухоловки. Основываясь на совершенно новых ботанических открытиях, он подробно описал двухлопастные ловушки, то, как насекомые ловят и насколько тщательно они переваривают свою добычу. Но даже его ракеты были невероятно большими, достаточно большими, чтобы похоронить и поглотить человека. У плотоядных и растений-людоедов был момент, и за это вы можете поблагодарить Чарльза Дарвина.

До времен Дарвина большинство людей отказывалось верить в то, что растения едят животных. Это было против естественного порядка вещей. едят подвижные животные; Растения были едой и не могли двигаться — если их и убить, то только в целях самообороны или случайно. Дарвин провел 16 лет, проводя строгие эксперименты, доказавшие обратное. Он показал, что листья некоторых растений были преобразованы в хитроумные структуры, которые не только ловят насекомых и других мелких существ, но также переваривают их и поглощают питательные вещества, выделяемые их тушами.

В 1875 году Дарвин опубликовал Насекомоядные растенияс подробным описанием всего, что он обнаружил. В 1880 году он опубликовал еще одну книгу, разбивающую этот миф. Сила движения в растениях. Осознание того, что растения могут не только убивать, но и передвигаться, вдохновило не только на создание очень популярного жанра ужастиков, но и на поколения биологов, стремящихся понять растения с неожиданными привычками.

Сегодня хищники переживают еще один важный момент, поскольку исследователи начинают получать ответы на одну из величайших неразгаданных тайн ботаники: как цветковые растения с умеренным поведением превратились в смертоносных хищников?

земля и море .» src=»https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2022/04/media_I-людоед-растение-300×455.jpg» ширина=»300″ высота=»455″ srcset=» https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2022/04/media_I-man-eating-plant.jpg 2x»/>

Со времени открытий Дарвина ботаники, экологи, энтомологи, физиологи и молекулярные биологи исследовали каждый аспект этих растений, утопающих в наполненных жидкостью кувшинах, обездвиживающих их липкими листьями-«мухоловками» или заманивающих их в капканы и всасывающие ловушки под водой. Они подробно описали, что растения захватывают и как, а также некоторые преимущества и недостатки их экзотического образа жизни.

В последнее время достижения в области молекулярных наук помогли исследователям понять основные механизмы, лежащие в основе плотоядного образа жизни: Как ловушка для мух так быстро оседает, например, и как он превращается в «желудок» для сока насекомого, а затем в «кишечник» для высасывания остатков своей добычи. Но остается большой вопрос: как эволюция дала этим несогласным с диетой возможность есть мясо?

Окаменелости почти не дают подсказок. Биофизик говорит, что слишком мало, и окаменелости не могут показать молекулярные детали, которые могли бы указать на объяснение. Райнер Гейдрих из Вюрцбургского университета в Германии, который исследует Мясное происхождение В 2021 году Ежегодный обзор биологии растений. Инновации в технологии секвенирования ДНК теперь означают, что исследователи могут решать вопрос по-другому, ища гены, связанные с плотоядными животными, определяя, когда и где эти гены включаются, и отслеживая их происхождение.

Нет никаких доказательств того, что плотоядные животные приобрели какие-либо из своих диких привычек, перехватив гены у своих животных-жертв, говорит Хедрич, хотя гены иногда передаются от одного типа организма к другому. Вместо этого множество недавних открытий указывают на кооптацию и повторное использование существующих генов с древними функциями, широко распространенными среди цветковых растений.

«Эволюция коварна и гибка. Она использует преимущества уже существующих инструментов» Виктор Альберт, биолог по геномике растений из Университета Буффало. «В эволюции легче что-то перепрофилировать, чем создать что-то новое».

Увеличить / Чарльз Дарвин выращивал подсолнух и другие плотоядные растения в теплице своего Даун-Хауса, своего дома в Кенте. Он экспериментировал в течение 16 лет, прежде чем опубликовал свою новаторскую книгу. Насекомоядные растения.

фотографии наследия | ГТ