ФІЗІОЛОГІЯ ТА БІОХІМІЯ РОСЛИН

Опорний конспект лекцій

9. ГЕТЕРОТРОФНИЙ СПОСІБ ЖИВЛЕННЯ У РОСЛИН

Живлення комахоїдних рослин

Відомо більше 400 видів покритонасінних комахоїдних рослин. Більшість із них живе на бідних азотом болотистих ґрунтах.

Ловильні механізми. Листки комахоїдних рослин трансформовані у спеціальні ловильні пристрої (пастки). При пасивному типу ловлі здобич може прилипати до листків (бібліс, росолист) або потрапляти до спеціальних пасток у вигляді глечиків, трубочок, «квітів» яскравих кольорів із солодким ароматом (сарраценія, геліамфора, дарлінгтонія).

Для активного захоплення комах використовується приклеювання здобичі з одночасним окутуванням волосками чи листком (жирянка, росянка); захоплення за типом капкана (альдрованда, венерина мухоловка); ефект утягування за допомогою ловильних пухирців (пухирчатка).

Для всіх типів характерно виділення аромату. Швидкі рухи здійснюються, як правило, завдяки змінам тургору клітин і запускаються з допомогою потенціалів дії у відповідь на подразнення чутливих волосків. Чутливість волосків настільки висока, що вони відчувають масу волосини людини (0,00082 г). Характерно, що на неїстівні речовини (піщинки) волоски майже не реагують.

Травлення. Спіймані комахи перетравлюються секретами численних залоз. Деякі комахоїдні рослини паралізують здобич алкалоїдами. Липкий слиз містить багато кислих полісахаридів (на основі ксилози, маннози, галактози) і органічних кислот, а також гідролази, які активні в кислому середовищі.

Виділення одних залоз стимулює секреторну діяльність інших, які виділяють кислоти (мурашину, бензойну), ферменти (протеази, фосфатази, естерази, рибонуклеази, ліпази). Мурашина кислота не лише активує ферменти розпаду білків, а й знищує гнилісні мікроорганізми, які негативно впливають на саму рослину.

Секреторні клітини комахоїдних рослин мають добре розвинутий ЕР і апарат Гольджі, які продукують велику кількість секрету. Секреція носить активний характер і залежить від дихання.

Усмоктування продуктів розпаду здійснюється тими ж залозами. Вони з’єднані з провідною системою рослини. Ввесь процес відбувається дуже швидко - за лічені хвилини.

Процес травлення у комахоїдних рослин здійснюється принципово так само, як і в шлунку тварин (секреція кислот, кислі гідролази), і в даний час це не викликає сумніву.

Закислення середовища у шлунку тварин здійснюється в результаті функціонування Н⁺-помпи у плазмалемі клітин слизистої тканини шлунка. За іонами Н⁺ до порожнини виходять аніони Cl^-. Хлор не є необхідним для рослин, і тому у них виходять аніони органічних кислот (мурашиної та ін.) Властивості кислої рослинної протеази подібні до властивостей пепсину, наприклад, максимум активності спостерігається при значеннях рН=1-2.

Найпоширенішим видом комахоїдних у помірній зоні є росянка(Drosera). Це невеличка болотяна рослинка, 10-15 см висотою, з круглими чи подовгастими листками. Листки вкриті багатьма червонуватими волосками, що довші по краях і виділяють краплини липкої прозорої рідини, яка виблискує на сонці. Краплини містять речовини, які мають паралітичну дію, наприклад, коніїн. Рідина вкриває комаху, в ній містяться гідролази та кислоти, котрі забезпечують зовнішньоклітинне перетравлення. Листки росянки мають хлорофіл і здійснюють фотосинтез. Однак без тваринної їжі вона росте дуже повільно.

Значення комахоїдності. Комахоїдні рослини ростуть на бідних на мінеральні елементи ґрунтах. У них слабка коренева система і немає мікоризи. З тіла жертви ці рослини отримують N, P, K, S та інші елементи, а також органічні речовини. Звичайно готова органічна речовина для них є насамперед джерелом поповнення азоту. Завдяки властивому їм типу живлення, комахоїдні рослини займають певну екологічну нішу. Деякі з них здатні до цвітіння та розмноження лише після отримання тваринної їжі.