На фото — хищное растение, кувшинчик Nepenthes lowii и сидящая на нем тупайя (Tupaia montana). На острове Борнео крупные кувшинчики-непентесы вступили в симбиоз с этими ближайшими родственниками приматов, которые ходят в непентес «на горшок». Непентесы привлекают тупай вкусным секретом, вырабатываемым внутренней стороной крышечки. Пока тупайя сидит и слизывает эксудат с поверхности листа, экскременты попадают точно в «унитаз». Очень удобно и практично. Непентесы таким образом получают необходимые минеральные соединения. Тупайи регулярно посещают одни и те же кувшинчики, верхние части которых перестали быть скользкими, отчего тупайи не сваливаются вниз. Однако с такой уборной нужно быть очень аккуратным: иногда тупайи падают в кувшинчик и погибают. Не брезгуют эксудатом кувшинчиков и другие млекопитающие, например кинабулийская крыса. Представители рода Nepenthes приспособились к обитанию в условиях недостатка минеральных соединений в почве, которые они восполняют благодаря переходу к хищническому образу жизни. Листья непентесов преобразованы в полые кувшинчики, заполненные жидкостью, содержащей протеолитические ферменты. Крышечка кувшинчика содержит железы, выделяющие секрет, привлекающий потенциальную добычу, которая попадает на скользкий край кувшинчика и скатывается внутрь него. Насекомые и другие членистоногие, однажды угодив в ловушку, перевариваются в жидкости, а их остатки всасываются через стенки кувшинчика и распределяются по всему растению. Эта оригинальная адаптация позволила непентесам распространиться по Юго-Восточной Азии, Суматре, Борнео, Филиппинам и адаптироваться к обитанию в равнинных и горных лесах с бедными почвами (песчаными или болотистыми).
Непентесы переваривают добычу благодаря целому арсеналу специализированных протеолитических ферментов, аналогичных тем, что работают в пищеварительной системе животных. Многие последовательности генов, отвечающих за их экспрессию, уже описаны, причем среди них встречаются не только стандартные протеазы (ферменты, разрушающие белки) и фосфатазы (благодаря им растение получает фосфор), но и хитиназы, благодаря которым растения растворяют стенку тела насекомых (см. картинку дня Хитин). Животные-хищники обычно плохо переваривают эту часть артропод, а чтобы добраться до сочной мякоти, используют челюсти и разнообразные стилеты. Однако у растений таких приспособлений нет, поэтому им пришлось идти по другому эволюционному пути. Безусловно, хищническая стратегия весьма энергоемка, так как требует выработки множества специализированных белков. Частично энергозатраты компенсируются тем, что в кувшинчики попадают споры грибов, пыльца, а иногда даже мелкие млекопитающие.
А вот что действительно остается загадкой, так это почему, раз в кувшинчиках непентесов так много разнообразных белков, обладающих протеазной активностью, и низкая кислотность среды, они частенько служат домом для бактерий, грибов, простейших, насекомых и других водных беспозвоночных. Так, по нашим наблюдениям, в них можно встретить личинок комаров и водных жуков. Тропические амфибии иногда используют кувшинчики непентесов как убежище, а узкороты (например, Microhyla nepenticola; Kalophrynus pleurostigma; см. картинку дня Узкоротые квакши), обитающие на Борнео, делают в них кладки, где как ни в чем ни бывало развиваются головастики. Вот уж на самом деле загадка, ждущая своего исследователя!
Фото из статьи C. Clarke et al., 2009. Tree shrew lavatories: a novel nitrogen sequestration strategy in a tropical pitcher plant.
Эдуард Галоян
NEPENTHES - ВИДЫ
