Предварительный очерк действия различных частей и способа, которым улавливаются насекомые

Если поместить маленький органический или неорганический предмет на железки в центре листа, они передают двигательный импульс краевым щупальцам. Ближайшие из них первыми подвергаются действию и медленно пригибаются к центру, потом - стоящие дальше, пока, наконец, все не наклонятся над предметом. Для этого требуется от одного часа до четырех, пяти и более. Разница в потребном времени зависит от многих обстоятельств, а именно, от размеров предмета и свойств, его, то есть от того, содержит ли он растворимое вещество надлежащего рода; от силы и возраста листа; от того, приходил ли он недавно в действие, и, по мнению Ничке *, от температуры дня, как показалось и мне.

* “Bot. Zeitung”, 1860, S. 246.

Живое насекомое оказывает более сильное действие, чем мертвое, так как, барахтаясь, оно нажимает на железки многих щупалец. Такое насекомое, как, например, муха, с тонкими покровами, через которые растворенное животное вещество легко может переходить в окружающее густое выделение, успешнее вызывает продолжительное загибание, чем насекомое с толстыми покровами, как, например, жук. Загибание щупалец происходит безразлично на свету и в темноте; этому растению не свойственно какое-либо ночное движение, так называемый сон.

Рис. 4-5. Drosera rotundifolia (увеличено)

Слева - лист, у которого все щупальца плотно пригнуты вследствие погружения в раствор фосфорнокислого аммония (одна часть на 87500 частей воды). Справа - лист, у которого все щупальца с одной стороны пригнуты к кусочку мяса, положенному на пластинку.

Если несколько раз тронуть или задеть железки на листовой пластинке, хотя бы ничего не оставляя на ней, краевые щупальца загибаются внутрь. Далее, если помещать на центральные железки капли различных жидкостей, например слюны или раствора любой аммиачной соли, тот же самый результат наступает быстро, иногда скорее чем через полчаса.

Щупальца во время загибания проходят большое пространство; так, краевое щупальце, простертое в одной плоскости с пластинкой, описывает дугу в 180°, и я видел, как сильно отогнутые щупальца одного листа, стоявшего вертикально, прошли угол не менее 270°. Изгибающаяся часть ограничена коротким участком близ основания; но у вытянутых внешних щупалец слегка изгибается несколько боль; шая часть; верхняя же половина во всех случаях остается прямою. Короткие щупальца в центре пластинки при непосредственном раздражении не изгибаются, но они способны наклоняться, если их раздражает двигательный импульс, полученный от других железок, находящихся на некотором расстоянии. Так, если погрузить лист в настой сырого мяса или в слабый раствор аммиака (при сколько-нибудь крепком растворе лист парализуется), то внешние щупальца загибаются внутрь (см. рис. 4), за исключением стоящих близ центра, которые остаются вертикальными; но и они наклоняются ко всякому возбуждающему предмету, помещенному сбоку пластинки, как показано на рис. 5. На рис. 4 видно, как железки образуют темное кольцо вокруг центра; это происходит от того, что длина внешних щупалец увеличивается тем более, чем ближе они находятся к окружности.

Характер производимого щупальцами изгиба обнаруживается лучше всего, когда каким-либо способом раздражается железка только одного из длинных внешних щупалец, так как окружающие его щупальца остаются при этом неподвижными. На приложенном наброске (рис. 6) мы видим, что одно щупальце, на которое был помещен кусочек мяса, загнулось к центру листа, тогда как два другие сохраняют первоначальное положение.

Рис. 6. Drosera rotundifolia Чертеж, изображающий одно из внешних щупалец, сильно изогнутое; два смежных щупальца в обыкновенном положении.

Железка приходит в раздражение, если к ней просто прикоснуться три-четыре раза или от продолжительного соприкосновения с органическими или неорганическими предметами и различными жидкостями. Я отчетливо видел в лупу, как щупальце начало загибаться через десять секунд после того, как на его железку был помещен предмет; я часто наблюдал очень резко выраженное загибание менее чем через минуту. Удивительно, какой маленькой частицы любого вещества, например, кусочка нитки или волоса, или осколка стекла,- если только они действительно соприкасаются с поверхностью железки, - достаточно, чтобы вызвать загибание щупалец.

Если предмет, перенесенный этим движением в центр, не очень мал, или если он содержит растворимое азотистое вещество, то он действует на центральные железки, а эти последние сообщают двигательный импульс внешним щупальцам, заставляя их загибаться внутрь. Не только щупальца, но и пластинка листа часто, хотя отнюдь не всегда, сильно загибается, если на ее поверхность поместить какое-либо сильно возбуждающее вещество или жидкость. Особенно капли молока и раствора азотнокислого аммония или натрия обладают свойством вызывать такое действие. Пластинка таким образом превращается в чашечку. Способы, которыми она изгибается, весьма различны. Иногда загибается только верхушка, иногда один край, иногда оба. Например, я положил кусочки крутого яйца на три листа: у одного верхушка пригнулась к основанию, у второго сильно вогнулись оба края у верхушки, так что контур листа стал почти треугольным,- это наиболее обыкновенный случай; между тем, третья пластинка не подверглась никакому изменению, хотя щупальца ее пригнулись так же низко, как и в двух предыдущих случаях. Кроме того, вся пластинка обыкновенно приподнимается или загибается кверху и таким образом составляет с черешком меньший угол сравнительно с прежним. На первый взгляд кажется, что это движение иного рода, но на самом деле оно происходит от загибания прикрепленной к черешку краевой части и заставляет всю пластинку целиком изгибаться или приподниматься.

Время, в течение которого как щупальца, так и пластинка остаются загнутыми над помещенным на пластинке предметом, зависит от различных обстоятельств именно от мощности и возраста листа и, по мнению д-ра Ничке, от температуры, так как в холодную погоду, когда листья недеятельны, они снова развертываются в течение более короткого срока, чем при теплой погоде. Но наибольшее значение имеет характер самого предмета; я находил не раз, что в среднем щупальца гораздо дольше остаются прижатыми к предметам, содержащим растворимое азотистое вещество, чем к тем предметам, органическим или неорганическим, которые такого вещества не содержат. Через промежуток времени от одного до семи дней щупальца и пластинка распрямляются и снова готовы притти в действие. Я видел, как один и тот же лист три раза подряд пригибался к помещенным на пластинке насекомым; вероятно, он мог бы притти в действие и большее число раз.

Выделение железок чрезвычайно липко, так что его можно вытягивать в длинные нити. С виду оно бесцветно, но окрашивает маленькие бумажные шарики в бледнорозовый цвет. Я полагаю, что всякий предмет, помещенный на железку, заставляет ее давать более обильное выделение; но самое присутствие предмета затрудняет проверку этого явления. Однако в некоторых случаях действие было выражено очень резко, например, когда клали кусочки сахара; но, вероятно, этот результат является просто следствием экзосмоза. Частицы углекислого и фосфорнокислого аммония и некоторых других солей, например сернокислого цинка, также усиливают выделение. Погружение в раствор хлористого золота или некоторых других солей, одна часть соли на 437 частей воды, побуждает железки к значительно более обильному выделению; с другой стороны, виннокаменнокислая сурьма не оказывает такого действия. Погружение во многие кислоты (крепости одна часть кислоты на 437 частей воды) точно так же вызывает изумительно большое количество выделения, так что с вынутых листьев свешиваются длинные шнуры чрезвычайно липкой жидкости. С другой стороны, некоторые кислоты не оказывают такого действия. Усиленное выделение не находится в обязательной связи с изгибом щупальца, так как частицы сахара и сернокислого цинка не вызывают движения.

Гораздо более замечателен следующий факт: если такой предмет, как кусочек мяса или насекомое, поместить на листовую пластинку, то, как только окружающие щупальца заметно пригнутся, их железки выпускают увеличенное количество выделения. Я убедился в этом, выбирая листья, имевшие с обеих сторон капли одинаковой величины, и помещая кусочки мяса с одной стороны пластинки; как только щупальца с этой стороны сильно изгибались, но еще до соприкосновения железок с мясом, капли выделения увеличивались. Это явление наблюдалось многократно, но записаны были только тринадцать случаев, причем в девяти из них явственно наблюдалась прибыль выделения; в четырех опытах неудача зависела либо от того, что листья несколько оцепенели, либо от того, что кусочки мяса были слишком мелки и потому не могли вызвать сильного загибания. Итак, мы должны заключить, что при сильном раздражении центральные железки передают какое-то влияние щупальцам на окружности, заставляя их давать более обильное выделение.

Еще важнее тот факт (который мы рассмотрим подробнее, когда будем говорить о переваривающем действии выделения), что при загибании щупалец,- вследствие ли механического раздражения центральных железок или от соприкосновения железок с животным веществом, - выделение не только увеличивается, но и изменяется качественно и становится кислым; это происходит прежде, чем железки прикоснутся к предмету, находящемуся в центре листа. Эта кислота иного характера, чем та, которая содержится в ткани листьев. Пока щупальца остаются плотно пригнутыми, железки продолжают выделять, и это выделение кислое, так что если его нейтрализовать углекислым натрием, оно снова становится кислым через несколько часов. Я наблюдал, как один и тот же лист, со щупальцами, плотно пригнутыми к трудно переваримым веществам, например, к химически приготовленному казеину, давал кислое выделение восемь дней подряд, а над кусочками кости - десять дней подряд.

Повидимому, выделение обладает каким-то антисептическим свойством, подобно желудочному соку высших животных. В очень теплую погоду я поместил рядом два кусочка сырого мяса одинаковой величины, один - на лист росянки, а другой обложил мокрым мхом. Так они были оставлены на 48 часов, а затем исследованы. Кусочек, лежавший во мху, кишел инфузориями и разложился так сильно, что поперечную полосатость мышечных волокон уже нельзя было ясно различить, между тем как кусочек на листе, смоченный выделением, был свободен от инфузорий, и поперечная полосатость была совершенно отчетливо видна в его центральной, нерастворившейся части. Точно так же кубики белка и сыра, помещенные на мокрый мох, были опутаны волокнами плесени, а поверхности их слегка изменили свой цвет и разложились; между тем кубики на листьях Drosera остались чистыми, а белок превратился в прозрачную жидкость.

Как только щупальца, пробывшие несколько дней плотно пригнутыми к предмету, начинают опять выпрямляться, их железки выделяют менее обильно или перестают выделять и остаются сухими. В таком положении они покрыты пленкой беловатого, полуволокнистого вещества, которое в выделении находилось в растворенном состоянии. Высыхание железок в течение акта выпрямления отчасти полезно для растения: я часто наблюдал, что тогда легкий ветерок может сдуть прилипшие к листьям предметы; таким путем листья освобождаются от остатков насекомого и готовы к дальнейшей деятельности. Тем не менее, часто случается, что не все железки высыхают вполне, и в таком случае нежные предметы, как, например, хрупкие насекомые, иногда разрываются при выпрямлении щупалец на кусочки, которые остаются разбросанными по всему листу. После полного выпрямления железки вскоре опять начинают выделять, и как только образуются капли нормального размера, щупальца готовы обхватить новый предмет.

Когда насекомое садится на середину пластинки, оно мгновенно запутывается в липком выделении; спустя некоторое время окружающие щупальца начинают загибаться и, наконец, обхватывают его со всех сторон. Насекомые обыкновенно бывают убиты, по мнению д-ра Ничке, приблизительно через четверть часа, вследствие того, что их трахеи закупориваются выделением. Если насекомое прилипнет лишь к немногим жкелезкам внешних щупалец, то последние вскоре изгибаются и переносят добычу к ближайшим щупальцам по направлению к середине; эти в свою очередь загибаются внутрь и так далее, пока, наконец, насекомое не будет перенесено любопытным, как бы катящим движением к центру листа. Затем, после некоторого промежутка, щупальца со всех сторон пригибаются и погружают добычу в свое выделение совершенно так же, как если бы насекомое первоначально село на середину пластинки. Удивительно, какого крошечного насекомого достаточно, чтобы вызвать это действие: я видел, например, что когда один комар, относящийся к самому мелкому виду комаров (Culex), только что опустился своими чрезвычайно нежными ножками на железки самых крайних щупалец, последние сразу начали загибаться внутрь, хотя еще ни одна железка не прикоснулась к тельцу насекомого. Если бы я не вмешался, этот крошечный комар наверно был бы перенесен в центр листа и плотно обхвачен со всех сторон. Впоследствии мы увидим, какие ничтожные дозы некоторых органических жидкостей и солевых растворов вызывают весьма заметное загибание.

Я не знаю, садятся ли насекомые на листья вследствие простой случайности, как бы для отдыха, или же их привлекает запах выделения. По числу насекомых, улавливаемых английским видом Drosera, и по моим наблюдениям над некоторыми экзотическими видами, содержавшимися у меня в теплице, я предполагаю, что запах привлекателен. В последнем случае листья можно сравнить с ловушкой, в которую положена приманка; в первом случае - с капканом, поставленным на тропе, где ходит зверь, но без приманки.

Способность поглощения, свойственная железкам, доказывается тем, что они почти мгновенно темнеют от ничтожного количества углекислого аммония; изменение цвета зависит главным образом или исключительно от быстрой аггрегации их содержимого. При прибавлении некоторых других жидкостей они принимают бледную окраску. Однако лучше всего их способность поглощения обнаруживается совершенно различными результатами, которые получаются, если помещать капли разных азотистых и безазотистых жидкостей одинаковой крепости на центральные железки пластинки или на одну краевую железку; она доказывается также совершенно различной продолжительностью времени, в течение которого щупальца остаются пригнутыми к предметам, содержащим растворимое азотистое вещество или не содержащим его. В сущности точно такое же заключение можно было бы вывести из строения и движений листьев, так удивительно приспособленных к ловле насекомых.

Поглощением животного вещества из пойманных насекомых объясняется процветание Drosera на чрезвычайно бедной торфяной почве, где в некоторых случаях ничего не растет, кроме торфяного мха (Sphagnum), а питание мхов идет целиком за счет атмосферы. Хотя при беглом взгляде листья и не представляются зелеными вследствие пурпурной окраски щупалец, все-таки верхняя и нижняя стороны пластинки, ножки центральных щупалец и черешки содержат хлорофилл, так что, без сомнения, растение поглощает и усваивает углекислоту из воздуха. Тем не менее, ввиду свойств почвы, на которой оно растет, снабжение азотом было бы крайне ограничено или совершенно недостаточно, если бы растение не обладало способностью добывать этот важный элемент из пойманных насекомых. Таким образом мы можем понять, почему корни столь слабо развиты. Обыкновенно они состоят всего из двух-трех слегка разделенных ветвей, от полудюйма до дюйма в длину, снабженных поглощающими волосками. Можно думать поэтому, что корни служат только для всасывания воды, хотя они, без сомнения, стали бы воспринимать питательное вещество, если бы оно находилось в почве; ибо, как мы увидим впоследствии, они поглощают слабый раствор углекислого аммония. Можно сказать, что растение Drosera, у которого края листьев загнуты внутрь, как бы образуя временный желудок, а железки плотно пригнутых щупалец изливают кислое выделение, растворяющее животное вещество для последующего его поглощения, что это растение питается, как животное. Но, в отличие от животного, оно пьет посредством корней; пить же ему приходится в изобилии, чтобы поддерживать вокруг железок многочисленные, иногда до 260, капли липкой жидкости, целый день выставленные на ослепительное солнце.  

Список литературы

1. Власова З.А. Биология. Справочник школьника. - М. «Ключ-С», 1995

2. Сыроечковский Е.Е. Энциклопедический словарь юного натуралиста.

М. «Педагогика», 1981

3. Смирнов А. Мир растений. - М. «Молодая гвардия», 1979

4. Трайтак Д.И. Книга для чтения по ботанике. - М. «Просвещение», 1978

5. «Юный натуралист», журнал 1976 г., №5

6. Азбука природы. Мир растений / Гл. ред. Ярошенко Н. Франция. Ридерз Дайджест 1997 г.

7. Детская энциклопедия «Жизнь природы» М.:Росмен. 1994. с. 39

8. homepage.corbina.net - растения-хищники;

9. leto.tomsk.ru - статья на тему «Растения-хищники»

10. vokrugsveta.ru - статья «Очаровательные убийцы».

11. www.florets.ru

ГДЕ МОЖНО ПОСМОТРЕТЬ

+7 (931) 2697026, +7 (812) 928-11-29 -«Тута Абсолюта». (ДОРОГО 600 РУБ БИЛЕТ) МОЖНО ПОЗВОНИТЬ-БЫВАЮТ АКЦИИ

7 (812) 372 54 64-БОТАНИЧЕСКИЙ САД СПРОСИТЬ ЕСТЬ ЛИ У НИХ ПРЕДСТАВИТЕЛИ