Насекомоядные растения

В более старом по возрасту сфагновом болоте отмирает древесная и травяная растительность и преобладает сфагнум. Одновременно с ним произрастают насекомоядные растения и жирянки. Позднее перестает развиваться и сфагнум, предъявляющий минимальные требования к субстрату. Масса обнаженного торфа начинает тогда выветриваться, и почвообразовательный процесс переходит в новую стадию. [c.541]

Многие насекомоядные растения встречаются в болотистых районах с низким содержанием азота в почве. Эти растения удовлетворяют часть своей потребности в азоте, улавливая насекомых листьями и переваривая затем добычу. Эта инверсия [c.395]

Рис. 13.5. Ловушки у насекомоядных растений.

Насекомоядные растения ловят и переваривают насекомых с помощью разнообразных приспособлений, пассивных и активных, и используют переваренный материал как источник азота. С помощью, пассивных ловушек (например, кувшинчиков) растение завлекает насекомых в места, из которых они не могут выбраться из-за липких, скользких или задерживающих поверхностей активные ловушки (например, у венериной мухоловки) быстро закрываются после стимуляции насекомым чувствительных пусковых механизмов. У венериной мухоловки движению предшествуют электрические сигналы и внезапные изменения тургора моторных клеток. Для возбуждения реакции необходимы два раздражения, произведенные с промежутком не более чем около 15 с, после чего ловушка закрывается примерно за 0,1 с. Продукты переваривания удерживают ловушку в закрытом состоянии, а когда насекомое полностью переварено, ловушка открывается и опять готова к действию. [c.406]

Временные характеристики. Пожалуй, наибольший интерес в сравнительно-эволюционном плане вызывает значительная длительность ПД высших растений. Если в нервах млекопитающих общая продолжительность пика ПД составляет 0,2—2,0 мс. то в клетках высших растений она варьирует от 0,5 с у насекомоядного растения венериной мухоловки до нескольких. десятков секунд у обычных высших растений тыквы, люпина, подсолнечника и др. [175. 245, 5601. [c.121]

Аналогичный анализ последовательности событий имеется и для насекомоядных растений. Так, у венериной мухоловки после механического, химического или электрического раздражения одного из шести чувствительных волосков, расположенных на верхней поверхности ловушки, в нем происходит изменение электрического потен- [c.181]

Имеются работы, показывающие причастность ПД к движения волосков насекомоядного растения росянки. Здесь, так же как и у венериной мухоловки, при раздражении головки чувствительного волоска происходит изменение рецепторного потенциала, который после достижения определенной величины вызывает генерацию ба-зально распространяющегося ПД. Сгибание волоска наблюдается в результате возникновения двух последовательных ПД с интервалом не более 1,5—2,0 мин [690,691]. [c.182]

Листья насекомоядных растений являются предшественниками поджелудочной железы и желудка [c.174]

Обычно считают, что пищеварительные функции насекомоядных растений, с одной стороны, и животных — с другой, не имеют ничего общего. Однако по современным данным неко- [c.174]

Лист насекомоядного растения иллюстрирует решение физиологической задачи на структурном, молекулярном и функциональном уровнях, которое в последующем воспроизводится поджелудочной железой н желудком млекопитающих, включая человека. [c.175]

Протеиназы выспшх растений. Протеиназы, выделенные из растительных клеток, в больщинстве случаев относятся к сульфгидрильному типу, активируются цистеином, глутатионом и другими восстановителями. Оптимальная зона их действия находится при слабокислом, нейтральном и слабощелочном значениях pH и во многом зависит от природы субстрата. Типичный представитель — папаин из сока плодов дынного дерева ari a papaya). Папаин проявляет широкую субстратную специфичность — катализирует гидролиз пептидов, амидов, эфиров и тиоэфиров. Значительно реже встречаются растительные протеиназы, не активируемые восстановителями. Протеиназы насекомоядных растений, например росянки, имеют резко кислый оптимум pH (3—3,5). [c.370]

Растением-хищником является росянка (насекомоядное растение) У нее на листьях имеются железистые волоски, выделяющие ферментативно активную липкую жидкость, с помощью которой схваченные насекомые прочнее адгезируются и перевариваются [c.235]

Возникающее вследствие осмотического дисбаланса этих двух сред избыточное гидростатическое давление внутри растительной клетки, называемое тургорным дявленвем (или просто тургором), имеет для растений жизненно важное значение. Тургор-главная сила, растягивающая клетку в период ее роста он в значительной мере ответствен также за жесткость растительных тканей (сравните ушщишй лист обезвоженного растения с упругими листьями растения, получающего достаточно воды). Кроме того, изменения тургора обусловливают те ограниченные движения, которые можно наблюдать у растений, например движения замыкающих клеток устьиц, регулирующих транспирацию и газообмен между листьями и атмосферой (рис. 19-10), подвижность ловчих органов у насекомоядных растений или листьев у растений-не-дотрог , чутко реагирующих на прикосновение. [c.166]

Гетеротрофные микроорганизмы выделяют в среду гидролитические ферменты — протеазу, целлюлазу, амилазу. Функция этих ферментов очевидна она состоит в том, чтобы превращать нерастворимые вещества в доступные субстраты, используемые для роста. Подобного рода гидролитические ферменты выделяют в эндосперм щиток и клетки алейронового слоя прорастающих семян. Вследствие этого крахмал, белок и РНК эндосперма становятся доступны растущему зародышу. У насекомоядных растений имеются особые секреторные клетки, которые продуцируют ферменты, необходимые для переваривания добычи. Хотя ни в одном из указанных случаев механизм секреции не изучен, смысл секреции ферментов высокоспециализированными клетками очевиден. [c.18]

Прикосновение к твердому объекту Гаптотропизм (тигмотропизм) Положительным гаптотропизмом обладают усики (например, на листьях гороха) и железистые волоски на верхней поверхности листа росянки (насекомоядного растения) [c.245]

Из приведенных выше материалов следует, что растительные клетки реагируют на различного рода раздражения аналогично реакции, характерной для нервных клеток. В обоих случаях раздражение сопровождается возникновением электрического импульса. Однако скорость этой передачи у растений на несколько порядков ниже, чем у нервной клетки. Так, у водоросли хара ( hara australis) она ограничена несколькими сантиметрами в секунду, тогда как у нерва она исчисляется десятками метров. Исключение составляют насекомоядные растения, у которых раздражение передается в несколько раз быстрее, чем у беспозвоночных и низших позвоночных животных, но все же в сотни раз медленнее, чем по нервным волокнам у млекопитающих. [c.87]

В жизни растений настиям принадлежит весьма большая роль. Например, у насекомоядных растений настические движения являются основным способом добывания азотистой пищи. Эпинастия листьев, в результате которой меняется характер расположения листьев по отношению к солнечному свету, может [c.556]

В основе ограниченных движений растений также лежат регулируемые изменения тургора. Папример, замыкающие клетки устьиц контролируют скорость газообмена между листьями и окружающим их воздухом, открывая или закрывая устьичные отверстия (рис. 20-11). В течение дня, когда устьица открыты, свет активирует насос, перекачивающий ионы К в плазматической мембране замыкающих клеток в результате притока ионов К тургорное давление повышается, и замыкающие клетки набухают, открывая устьичное отверстие. Очень быстрые изменения тургора в клетках, расположенных на ключевых позициях, вызывают более заметные движения, к которым относятся, например, закрывание ловущек у насекомоядных растений и быстрое движение частей некоторых цветков при опылении. Изменения тургора, вызывающие эти движения, происходят в результате резкого повыщения проницаемости [c.391]

Распространяющийся электрический сигнал можно измерить с помощью двух стеклянных электродов, заполненных раствором соли, один из которых помещают на черешок, а другой — в почву, окружающую корни, или на стенку горшка с растением. Сигнал представляет собой кратковременный сдвиг разности потенциалов между электродами (рис. 13.2). Он передается по черенку у мимозы со скоростью около 2 см/с и примерно в 5 раз быстрее по листу насекомоядного растения Dionaea (венерина мухоловка). Скорость передачи возрастает в 3 раза при повышении температуры на каждые 10°, что указывает на участие химических реакций. При удалении флоэмы распространение сигналов замедляется значит, они передаются по клеткам флоэмы. Сигнал не может преодолеть барьер из мертвых клеток это означает, что он, вероятно, не связан с диффузией водорастворимых гормонов. [c.393]

Насекомоядные растения, обнаруженные среди грибов и в шести семействах покрытосеменных, могут использовать пассивный (наподобие липкой бумаги) или активный механизм ловли насекомых (рис. 13.5). Пассивные ловушки обычно чашеобразные и глубокие. Насекомому, которое влетело или заползло в одну из них, трудно выбраться так быстро, чтобы избежать повреждения кислым секретом и не быть убитым содержащимися в нем пищеварительными ферментами. В таких ловушках поверхность листа покрыта слизистым веществом, обездвиживающим насекомое. Такие вещества, главным образом углеводы, синтезируются железистыми клетками на поверхности листа и выводятся из клетки секреторными пузырьками диктиосом. Некоторые насекомоядные растения, например росянка (Drosera), используют как липкую бумагу , так и активный механизм ловли насекомые, попавшие в клейкий секрет, бьют ножками и крыльями, раздражая таким образом сенсорные клетки находящихся поблизости волосков. Эти волоски охва- [c.397]

Верхушка усика наиболее чувствительна к тактильной стимуляции, но такая стимуляция побуждает завиваться как верхушку, так и базальные зоны это указывает на то, что какой-то фактор распространяется по ткани. Вспомните, что ауксин перемещается по тканям растения в базипетальном направлении. Тем не менее ауксин не может быть первичным передатчиком, так как стимул передается гораздо быстрее, чем ауксин. Видимо, действию ауксина должно предшествовать какое-то другое событие, возможно связанное с передвижением ионов. Мы еще не знаем, есть ли в усиках возбудимые клетки, способные передавать потенциал действия, как у мимозы и некоторых насекомоядных растений, или же здесь участвует какая-то другая форма электрического сигнала. [c.404]

Три типа движений, описанные в этой главе,— быстрые движения у мимозы, движения ловушки у насекомоядных растений и закручивание усиков — зависят от специализированных органов или систем, имеющихся не у всех растений однако они, возможно, имеют более общее значение, чем полагали раньше. Все растения в обычных условиях подвергаются механическим воздействиям их обдувает ветер, они соприкасаются с насекомыми и другими животными, с соседними растениями их корни, пробиваясь через почву, постоянно преодолевают силу трения. Известно, что механические силы изменяют морфологию и развитие растения (рис. 13.10). Этот комплекс морфогенетических реакций, называемый тигмоморфогенезом, видимо, опосредуется, так же как и закручивание усиков, этиленом. Между этими двумя реакциями есть некоторые функциональные сходства, и поэтому изучение закручивания усиков могло [c.404]

Хотя растения закреплены корнями в одном месте, они способны к разнообразным движениям, от медленного искривления стеблей, листовых черешков и корней под влиянием определенных факторов (тропизмы) до внезапного закрывания ловушек у насекомоядных растений. Mimosa pudi a — чувствительное растение — медленно раскрывает и складывает свои листья под действием света и темноты, но очень быстро — в ответ на механические, температурные, химические и. электриче- [c.405]

Первые исследования электрических явлений, сопровождающих возникновение и распространение возбуждения у высших растений, были выполнены во второй половине XIX в. под влиянием бурно развивающейся электрофизиологии животных. Основателями нового направления науки о растениях можно называть трех исследователей действительного члена Британского Королевского общества Бердон-Сандерсона, немецкого естествоиспытателя Мунка и русского ботаника Н. Деваковского. Их исследования проводились на локомоторных растениях мимозе [137] и венериной мухоловке [339, 5271. Все они в той или иной степени экспериментально обосновывали идею о том, что передача возбуждения у "чувствительных" растений осуществляется с помощью электрического сигнала, как и в возбудимых тканях животных (в нервно-мышечном препарате). Работы эти были с энтузиазмом встречены научной общественностью того времени. Дарвин в своем труде "Насекомоядные растения" писал "... изумительное открытие, сделанное д-ром Бердон-Сандерсоном, теперь всем известно, а именно что в пластинке и черешке нормально существует электрический ток и что при раздражении листьев этот ток нарушается совершенно также, как при сокращении мускула животного" [78. с. 507]. Необходимо отметить, что исследования Бердон-Сандерсона [339, 340] не ограничивались установлением простой аналогии электрических явлений в мышце и "ловчей" пластинке венериной мухоловки. Он довольно точно определил скорость движения импульса, показав, что двигательная реакция начинается значительно позднее того, как импульс достигает листа. [c.98]

Механическое раздражение. Различают сотрясения, т.е. неповреждающие деформации растения или его части, и прикосновения, т е. местное давление [304. 601]. Локомоторные реакции на такие адекватные механические воздействия (соответственно сейсмонастии и тигмонастии) довольно хорошо изучены. Возникновение при этом ПД. предваряющих моторный ответ, доказано со всей определенностью для мимозы (540,634]. Для насекомоядных растений (венериной мухоловки. росянки и др.) также доказано участие ПД в запуске моторной реакции после умеренной механической стимуляции [304]. [c.107]

Высказывается мнение, что у водорослей, "чувствительных" и насекомоядных растений амплитуда ПД несколько выше, чем у остальных высших растений [82]. Однако объективную оценку этого параметра можно провести при анализе результатов микрозле-ктродных исследований в тех клетках и тканях, которые ПД непосредственно генерируют и проводят, а таких исследований на обычных высших растениях выполнено крайне мало (о локализации возбудимых клеток и путей проведения ПД в растении см. раздел 13). [c.119]

Принципиальная возможность функциональной роли ПД у высших растений прежде всего подтверждается существованием группы так называемых двигательных" растений-, мимозы, росянки, венериной мухоловки, кислицы, альдрованды и других, у которых значение ПД в осуществлении жизненных отправлений проявляется вполне отчетливо. У этих организмов под влиянием механического, а иногда также температурного, светового и других воздействий вожикают распространяющиеся ПД, которые, достигая моторных клеток, вызывают у них комплекс изменений, приводящих к моторному акту и осуществлению соответствующей функции. Для мимозы стыдливой и некоторых других видов, происходящих из южных районов, где нередко бывают сильные ливни и ураганные ветры, моторный акт обеспечивает своего рода защиту нежных листьев от повреждающего влияния неблагоприятных механических воздействий 1167]. Предполагается также, что у мимозы он служит для отпугивания вредных насекомых [570]. Для насекомоядных растений, таких, как венерина мухоловка, росянка, альдрованда, двигательный акт важен в качестве основы процесса ловли насекомого. [c.181]

Наконец, весьма четко показана роль ПД в движении лопастей ловушки насекомоядного растения альдрованды. Здесь при механическом раздражении также возникает ПД, распространяющийся в лопастях и приводящий к их закрыванию [440, 441]. Показательно, что, как и у венериной мухоловки, механический ответ у альдрованды наступает после возникновения ПД, тогда как при определенных условиях (например, в 20-молярном маннитоле) ПД может и не привести к двигательному акту [442]. [c.182]

Широко известна способность насекомоядных растений переваривать пойманных насекомых посредством внешнего пищеварения с помощью желудочного сока, аналогичного ферментам животных. Яркой иллюстрацией биохимической конвергенции служит независимое неоднократное возникновение в ходе эволюции одних и тех же пигментов крови [150]. Особенно, на наш взгляд, замечательно наличие голубой крови, переносящей кислород посредством медьсодержащего пигмента гемоцианина, у брюхоногого моллюска-прудовиха н красной крови, содержащей гемоглобин, у столь же распространенного брюхоиогого моллюска — катушки. [c.243]

ТЫ не только кожицы, но и глубже лежащих тканей), состоящие каждый из головки и стерженька. Их изгибы могут быть вызваны ничтожным количеством вещества-раздражителя (доли миллиграмма). Но движения краевых волосков листьев этого насекомоядного растения имеют характер хемонастий, о которых будет рассказано подробнее. [c.107]

Благодаря электронно-микроскопическим и биохимическим исследованиям явления, бывшие ранее ботаническими курьезами, стали блистательными примерами изоморфизма и изофункционализма между растениями и животными. На поверхностях ловушек различных насекомоядных растений имеется несколько видов желез, связанных с пищеварением и другими функциями. Группы таких желез выделяют ферменты, переваривающие добычу. Они идентичны ферментам животных это — пероксидаза, рибонуклеаза, липаза, амилаза, протеазы и другие ферменты (табл. IO.I). Секреторные клетки насекомоядных растений подобны таковым животных также и в других отношениях (Heslop-Harrison, 1978). Многие их органеллы, например аппарат Гольджи и эндоплазматический ретикулум, модифицированы таким же образом, как и в клетках поджелудочной железы животных. Кроме того, лист, превратившийся в кувшинчик, заполненный пищеварительным соком (как у растения Sarra enia), очень напоминает желудок животных. [c.175]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология