Kukaiņēdāji (plēsīgie augi) — definīcija, sugas un īpašības
Gaļēdāji ir augi, kas barības vielas iegūst, ķerot un ēdot dzīvniekus. Tos bieži dēvē par kukaiņēdājiem, jo tie parasti ķer kukaiņus. Tā kā daļu barības tie iegūst no dzīvniekiem, plēsīgie augi var augt vietās, kur augsne ir plāna vai nabadzīga ar barības vielām. Tas attiecas uz augsnēm, kurās ir maz slāpekļa, piemēram, skābiem purviem un iežu atsegumiem. Čārlzs Darvins 1875. gadā sarakstīja pirmo labi zināmo grāmatu par plēsīgajiem augiem.
Šī augu spēja noķert dzīvniekus ir īsta plēsēja. Pastāv vairāk nekā divpadsmit ģintis piecās dzimtu dzimtās. Tajās ietilpst aptuveni 625 sugas, kas piesaista un notver upurus, ražo gremošanas fermentus un izmanto to barības vielas. Turklāt vairākās ģintīs ir vairāk nekā 300 sugu, kurām piemīt dažas, bet ne visas šīs īpašības. Tās parasti sauc par protokarnēdājiem augiem.
Noķeršanas mehānismi
Plēsīgie augi izmanto dažādus mehānismus, lai piesaistītu un notvertu upurus. Galvenie veidi ir:
- Snap‑traps (sprādziena slazdi) — ātri aizveras, piemēram, Dionaea muscipula (Venēras mušķu slazds), kur jutīgas žokļu malas reaģē uz pieskārienu.
- Sticky traps (līpošie slazdi) — lapas vai matiņi izdala lipīgu vielu, kas sastingst ap kukaini (piemēram, Drosera sugas, t.s. rasenes).
- Pitfall traps (slīdkatli) — iegremdētas trauka formas lapas vai dzērāji, kur upuri nokrīt un noslīkst gremošanas šķidrumā (piem., biķernieki: Nepenthes, Sarracenia).
- Suction traps (iesūkšanas slazdi) — ūdens vidē dzīvojošie gaļēdāji, piemēram, Utricularia (mēlītes), izmanto sūknēšanas mehānismu, lai iesūktu mazos bezmugurkaulniekus.
- Lobster‑pot traps — struktūras, kas atvaira upuri virzienā vienā virzienā, liekot tam kustēties dziļāk iekšā (var novērot dažos vides pielāgotos augos).
Pārstrāde un uzturs
Pēc noķeršanas augi bieži izdala gremošanas fermentus vai ļauj mikroorganismiem palīdzēt sadalīt upuri. No sadalītajām reakcijām viņi absorbē galvenokārt slāpekli, fosforu un citus mikroelementus, kas trūkst augsnē. Lai gan kukaiņēdāji iegūst barības vielas no dzīvniekiem, tie joprojām fotosintē citām vajadzībām — dzīvībai nepieciešamo enerģiju nodrošina saules gaisma.
Izplatība un biotopi
Plēsīgie augi sastopami daudzos klimatiskajos reģionos — no tropiem līdz mērenajiem reģioniem. Tie bieži aug slāpekļiem nabadzīgās vidēs: purvos, skrajās pļavās, iežu atsegumos un uz smilšainām, skābām augsnēm. Tropu biķernieki (Nepenthes) bieži sastopami kalnos un mitrās koku lapenēs, bet mērenās joslas rasenes un Venēras mušķu slazdi aug purvos un mitrās pļavās.
Galvenās sugas un piemēri
- Venēras mušķu slazds (Dionaea muscipula) — slavens ātrā aizvēršanās mehānisms.
- Rasene (Drosera) — lapas ar lipīgām pilienu līdzīgām vielām, kas pievelk un notur kukaiņus.
- Biķernieki (Nepenthes, Sarracenia, Heliamphora) — trauka formas lapas, kas darbojas kā noķeršanas un fermentācijas kameras.
- Mēlītes (Utricularia) — ūdens un mitru augu vidē ar mikroskopiskiem iesūcošiem burbuļiem.
- Gļotainās lapas (Pinguicula) — lapas, kuras izdala lipīgu vielu un fermentus; bieži sauktas par sviesta vai ķīmisko lapu augiem.
Reproduktīvā stratēģija un ziedēšana
Lai izvairītos no savstarpējas barošanās (ziedu uzbrukšanas kukaiņiem), daudzi gaļēdāji paceļ ziedu kātu augstu virs noķeršanas orgānu līnijas vai zied agrāk/pēc tam, kad aktīvi ķer kukaiņus. Ziedi parasti tiek apputeksnēti ar kukaiņu vai citu apputeksnētāju starpniecību. Temperatūras svārstības un sezonālā aukstā perioda laikā daudzas sugas ieiet miera periodā (drojā vai dīkstāvē).
Aizsardzība, saglabāšana un draudi
Daudzas gaļēdāju sugas ir apdraudētas sakarā ar biotopu iznīcināšanu (purvu sausināšana, zemes apsaimniekošana, iežu ieguve), klimata pārmaiņām un pārmērīgu ievākšanu komerciāliem mērķiem. Saglabāšanas pasākumi ietver dabisko biotopu aizsardzību, reintrodukciju un likumdošanu pret nelikumīgu savākšanu. Audzēšana botāniskajos dārzos un selekcija palīdz samazināt spiedienu uz savvaļas populācijām.
Kultivēšana un kopšana mājās
Ja vēlaties audzēt kukaiņēdājus, paturiet prātā dažus pamatprincipus:
- Izmantojiet destilētu, lietus vai deionizētu ūdeni — minerālu bagāts krāna ūdens var kaitēt.
- Augšanas substrāts bieži ir skābs un nabadzīgs organiskajos barības elementos (piem., sūnas—purva kūdra ar perlītu vai smilti). Izvairieties no parasta pota augsnes un mēslojuma lietošanas.
- Stādiet atbilstoši sugas prasībām: daudzas rasenes un Venēras mušķu slazdi prasa pilnu saules gaismu, bet tropu biķerniekiem nepieciešama augsta mitruma un gaiša, bet izkliedēta gaisma.
- Temperatūras un ziemas miera (dormant) prasību ievērošana ir būtiska, lai mērenās joslas sugas pārziemotu.
Ekoloģiskā nozīme
Plēsīgie augi palīdz uzturēt barības ķēdes līdzsvaru, regulē mazo bezmugurkaulnieku populācijas un pilda īpašas nišas ekosistēmā, it īpaši barības vielu nabadzīgos biotopos. Tie arī kalpo kā pētījumu objekti evolūcijas, adaptācijas un augu‑dzīvnieku mijiedarbības izpētē.
Aplūkojot gaļēdāju augu dažādību un īpašības, redzams, cik plastiski un pielāgojami var būt augi, lai izdzīvotu skarbos apstākļos, izmantojot neparastus barošanās veidus. Gaļēdāji ir interesants piemērs tam, kā evolūcija rada netradicionālus risinājumus resursu trūkumam.
Heliamphora chimantensis primitīvie krūzi ir lamatveidīgo lamatas piemērs.
Drosera capensis lipīgie dziedzeri un taustekļu kustība
Veneras mušķērājs: parāda reakciju uz otro pieskārienu.
Slazdošanas mehānismi
Kukaiņēdājiem augiem ir lapas, kas ir veidotas kā krūzes vai pūšļi, kas ķer kukaiņus. Mūsdienās ir zināmi pieci dažādi ķeršanas veidi.
- Krāpšanas lamatas (stobriņu augi) laupījumu notver sarullētā lapā, kurā ir gremošanas enzīmu vai baktēriju baseins.
- Mušu lamatās tiek izmantotas lipīgas gļotas.
- Slazdos tiek izmantotas straujas lapu kustības.
- Pūslīši iesūc upuri ar pūšļa palīdzību, kas rada iekšējo vakuumu.
- Omāru slazdi piespiež upuri pietuvoties gremošanas orgānam ar uz iekšu vērstiem matiņiem.
Visas šīs lamatas tiek klasificētas kā aktīvās vai pasīvās. Triphyophyophyllum ir liāna (tropu mežos sastopams kāpurs). Tai ir trīs veidu lapas. Vajadzības gadījumā tas izliek garas lapas. Tās ir pasīvās "mušu papīrs", kas slēpj gļotas. Auga lapas neaug un nekustas, reaģējot uz kustīgu upuri. Savukārt rasene Drosera ir aktīva lapotne. Visas rasenes sugas spēj kustināt savus lipīgos taustekļus, reaģējot uz kontaktu. Tīklīši ir ļoti jutīgi, un tie saliecas pret lapas centru, lai kukaiņš nonāktu saskarē ar pēc iespējas vairāk stublāju dziedzeriem. Pēc Darvina domām, lai izraisītu šādu reakciju, pietiek ar neliela kāpura kāju pieskārienu ar vienu taustekli. Tas palīdz noķert un sagremot upuri.
Veneras mušķērājs Dionaea muscipula ir viens no ļoti nelielas augu grupas, kas spēj ātri pārvietoties. Kad kukaiņš vai zirneklis rāpo pa lapām un pieskaras kādam matiņam, lamatas aizveras tikai tad, ja divdesmit sekunžu laikā pēc pirmā pieskāriena tiek pieskarties citam matiņam. Divu pieskārienu iedarbināšana ļauj izvairīties no enerģijas izšķērdēšanas objektiem, kuriem nav barības vērtības.
Robežas gadījumi
Gaļēdājiem augiem ir jāpiesaista, jānogalina un jānoēdina upuris. Pēc tam tam tam arī jāgūst labums no laupījuma sagremošanas. Vairumā gadījumu tā rezultātā rodas aminoskābes un amonija joni. Ir daži gadījumi, kad augi noķer upuri, bet to nesagremojot. Tiem drīzāk ir simbioze ar citu organismu, kas barojas ar upuri. Viens no šādiem gadījumiem ir rasene Roridula, kas veido simbiozi ar asinszāģi. Blusas apēd noķertos kukaiņus. Augs gūst labumu no barības vielām, kas atrodas kukaiņu izkārnījumos.
Evolūcija
Ir atrasti tikai daži fosilie plēsīgie augi, turklāt parasti tie ir sēklas vai ziedputekšņi. Gaļēdāji parasti ir garšaugi bez koksnes vai mizas. Īsti plēsīgie augi, iespējams, ir attīstījušies neatkarīgi vismaz sešas reizes.
Daži uzskata, ka visiem lamatām ir līdzīga pamatstruktūra - apmatota lapa. Pūkainās lapas patiešām uztver un aiztur lietus ūdens pilienus, kas veicina baktēriju augšanu. Kukaiņi piezemējas uz lapas, tiek notverti ar ūdens virsmas spraigumu un nosmakst. Baktērijas sāk kukaiņa sadalīšanos un no tā līķa izdala barības vielas. Tad augs uzsūc barības vielas caur lapām. Šāda "barošanās ar lapām" ir sastopama daudzos nemiesēdāju augos. Tāpēc augiem, kas labāk spēja noturēt ūdeni un kukaiņus, bija selektīvas priekšrocības. Lietus ūdeni var aizturēt, aplauzjot lapas, tādējādi veidojot lamatas. Kukaiņus var arī noķert, padarot lapas lipīgākas, tādējādi izveidojot mušu lamatas.
Archaeamphora, senākā zināmā plēsīgā auga, skats no mākslinieka skata
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir plēsīgie augi?
A: Gaļēdāji ir augi, kas barības vielas iegūst, ķerot un ēdot dzīvniekus, parasti kukaiņus.
J: Kāpēc plēsīgie augi var augt vietās, kur augsne ir plāna vai nabadzīga ar barības vielām?
A: Gaļēdāji augi var augt vietās, kur augsne ir plāna vai nabadzīga ar barības vielām, jo daļu barības tie iegūst no dzīvniekiem.
J: Kas un kad sarakstīja pirmo labi zināmo grāmatu par plēsīgajiem augiem?
A: Pirmo pazīstamo grāmatu par plēsīgajiem augiem 1875. gadā sarakstīja Čārlzs Darvins.
J: Kas ir īsts plēsējs?
A: Īsta plēsējdzīvnieku suga ir augu spēja noķert dzīvniekus, lai iegūtu barības vielas.
J: Cik ir plēsīgo augu ģinšu un sugu?
A: Ir vairāk nekā divpadsmit ģintis un aptuveni 625 plēsīgo augu sugas.
J: Kas ir protokarnēdāji augi?
A: Protokarnēdāji ir augi, kuriem piemīt dažas, bet ne visas plēsīgajiem augiem raksturīgās īpašības.
Jautājums: Ko plēsīgie augi dara, kad tie ir notveruši savu upuri?
A: Gaļēdāji augi ražo gremošanas fermentus un izmanto barības vielas, kas iegūtas no noķertā upura.
