Венерина мухоловка условия обитания

Венерина мухоловка (Dionaea muscipula) – небольшое хищное растение с выдающейся репутацией. Сам Чарльз Дарвин описал его как "одно из самых прекрасных растений мира." Венерина мухоловка в состоянии захватывать живых насекомых, используя свои модифицированные листья в качестве ловушек. Эта способность позволяет ей расти в почвах с дефицитом азота. Она является одним из немногих растений, которые способны на столь молниеносные движения.

Описание

Венерина мухоловка вырастает примерно до 15 см в ширину. Листья расположены в виде розетки вокруг подземного стебля. Растение имеет от четырех до семи листьев, каждый из которых является ловушкой. Ловушка состоит из двух противоположных лепестков с шипами вдоль наружных краев. Растет мухоловка, низко к земле, что позволяет насекомым легко заползать в ловушку. Цветки мелкие, имеют форму звезды и расположены на концах стеблей. Цветет растение в мае – июне, а затем производит небольшие, черные семена. Продолжительность жизни составляет до семи лет.

Цветок венериной мухоловки

Внутри каждой ловушки имеются небольшие волоски, которые выступают в качестве датчиков. Одноразовое касание усика не даст никакого эффекта. Но стоит насекомому сделать два последовательных прикосновения к двум разным волоскам и ловушки сомкнется в мгновение ока, за 0,1 секунды. Этот сложный механизм необходим во избежание холостых захлопываний при попадании капель дождя или других предметов. Точный принцип действия ловушки до сих пор полностью не изучен, но, как полагают ученые, он связан с быстрой передачей воды между клетками растения.

После того, как насекомое поймано в ловушку, венерина мухоловка выделяет пищеварительные ферменты и растворяет свою добычу в течение 2 недель. Затем она вновь раскрывается в ожидании следующей жертвы. Каждая ловушка за свою жизнь способна поймать до семи кормовых объектов.

Жертва в ловушке

В природе венерина мухоловка произрастает в сосновых саваннах и водно-болотных угодьях штатов Северная и Южная Каролина, США. Она процветает в заболоченных, азото–дефицитных и кислых почвах. Венерина мухоловка предпочитает открытую солнечную местность с влажной почвой.

Сохранение и распространение

Венерина мухоловка, в основном, растет в небольшом районе, радиусом менее 100 миль вокруг города Уилмингтон в американском штате Северная Каролина. Наибольшую угрозу для сохранения вида несет незаконный сбор диких растений для торговли. Венерина мухоловка числится в приложении II Конвенции «О международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения", а также занесена в красную книгу международного союза охраны природы.

Выращивание в домашних условиях

Венерина Мухоловка может расти в домашних условиях. Учитывая репутацию привередливого растения, ей просто необходимо создать условия, приближенные к естественной среде обитания. Поставьте ее в светлом месте, но не под прямыми солнечными лучами. Воду лучше брать дождевую или дистиллированную, но ни в коем случае не водопроводную. Также она нуждается в кислых почвах и торфяном компосте, смешанном с крупнозернистым песком или перлитом для лучшего дренажа.

Мухоловка не тропическое растение и лучше всего растет при температуре между 20 и 27 градусами Цельсия. Удаляйте мертвые или отмирающие листья, чтобы предотвратить гниение и распространение на здоровые. Не кормите мухоловку ничем, кроме живых насекомых. Не перекармливайте ее, одной кормежки в неделю вполне достаточно. Убедитесь, что ловушка в три раза больше, чем насекомое, которым вы ее кормите. Слишком крупная еда может повредить ее или даже убить.

Использование

Венерина Мухоловка выращивается в основном, как декоративное растение, но также возможно использование в медицинских целях. Сторонники данного метода заявляют, что растение содержит химические вещества, которые обладают противоопухолевым и омолаживающим эффектом. Американское онкологическое общество отмечает, что нет авторитетных научных доказательств, подтверждающих эти свойства.

Венерина мухоловка
Лист венериной мухоловки
Научная классификация

Домен:

Эукариоты

Царство:

Растения

Подцарство :

Зелёные растения

Отдел:

Цветковые

Класс:

Двудольные [1]

Надпорядок :

Caryophyllanae Takht., 1967

Порядок:

Гвоздичноцветные

Семейство:

Росянковые

Род:	Дионея ( Dionaea Sol. ex J.Ellis, 1768 )

Вид:	Венерина мухоловка

Международное научное название

Dionaea muscipula J.Ellis, 1768

Вене́рина мухоло́вка (лат. Dionaea muscipula ) — вид хищных растений из монотипного рода Дионея семейства Росянковые ( Droseraceae ).

Венерина мухоловка — растение болотистых областей восточного побережья Соединенных Штатов Америки (Северная и Южная Каролины). Венерина мухоловка ловит своих жертв (насекомых, паукообразных) с помощью специализированного ловчего аппарата, образованного из краевых частей листьев. Захлопывание ловушки инициируется тоненькими триггерными (чувствительными) волосками на поверхности листьев. Для захлопывания ловчего аппарата необходимо оказать механическое воздействие минимум на два волоска на листе с интервалом не более 20 секунд. Такая избыточность обеспечивает защиту от случайного захлопывания в ответ на падение объектов, не имеющих питательной ценности (капли дождя, мусор и т. д.). Более того, переваривание начинается как минимум после пятикратной стимуляции чувствительных волосков.

Содержание

Название [ править | править код ]

Научное видовое название (muscipula) переводится с латыни как «мышеловка», вероятно, по ошибке ботаника, по крайней мере так принято считать.

Русское название вид получил в честь Венеры — римской богини любви и растений. Английское название вида (англ. Venus’s-flytrap , или Venus flytrap, или Venus’ flytrap) соответствует русскому.

Биологическое описание [ править | править код ]

Венерина мухоловка — небольшое травянистое растение с розеткой из 4—7 листьев, которые растут из короткого подземного стебля. Стебель — луковицеобразный. Листья размером от трёх до семи сантиметров, в зависимости от времени года, длинные листья-ловушки обычно формируются после цветения.

Растёт на торфяных почвах, бедных азотом, таких как болота. Недостаток азота является причиной появления ловушек: насекомые служат источником азота, необходимого для синтеза белков. Очень капризна к почве, в случае изменения кислотного состава (например из-за попадания семян деревьев, с последующим разложением) или высыхания почвы — может быстро погибнуть. Венерина мухоловка — член немногочисленной группы растений, способных к быстрым движениям.

В природе питается насекомыми, иногда могут попадаться моллюски (слизни) [ источник не указан 815 дней ] . Произрастает во влажном умеренном климате на Атлантическом побережье США (штаты Флорида, Северная и Южная Каролина, Нью-Джерси). Является видом, культивируемым в декоративном садоводстве. Может выращиваться как комнатная культура, однако нормальное развитие растения в этом случае затруднено из-за недостаточной влажности воздуха и слишком высокой температуры зимой [2] . Ловушка образована краями листа.

Хищничество [ править | править код ]

Селективность в отношении жертвы [ править | править код ]

Согласно современным данным «диета» венериной мухоловки примерно следующая: 33 % муравьев, 30 % пауков, 10 % жуков, и 10 % кузнечиков, и менее 5 % летающих насекомых [3] . Предполагается, что в ходе эволюциии Dionaea возникла от общего предка с представителями рода Drosera (хищные растения, использующие клейкие волоски вместо захлопывающейся ловушки). Причина дивергенции предполагается следующей: представители рода Drosera специализировались на поглощении мелких летающих насекомых, в то время как предки рода Dionaea стали употреблять в пищу более крупных ползающих насекомых. В результате Dionaea получила возможность экстрагировать больше недостающих минеральных элементов из более крупных жертв, что дало эволюционное преимущество Dionaea по отношению к предковым формам использовавшим липкие ловчие аппараты [4] .

Механизм захлопывания ловушки [ править | править код ]

Венерина мухоловка относится к немногочисленной группе высших растений, способных к быстрым движениям, наряду с такими видами как: мимоза стыдливая (Mimosa pudica), Codariocalyx motorius, росянка (род Drosera) и пузырчатка (род Utricularia).

Механизм захлопывания листа зависит от сложного взаимодействия между его эластичностью, тургором и ростом. Захлопывание ловушки происходит после двух последовательных стимуляций чувствительных волосков (с небольшим интервалом между ними); это позволяет избежать ложного срабатывания ловушки при попадании капель воды, мусора. В открытом состоянии доли ловушки выпуклые (изогнуты наружу), после закрывания доли изгибаются, формируя внутри полость, выход из которой закрыт волосками.

Подобный механизм описывается как бистабильная система с быстрым переключением, [5] однако в настоящее время детальный механизм захлопывания ловушки понят не до конца. При механическом раздражении чувствительных волосков происходит генерация потенциала действия (значительную роль в данном процессе играют ионы кальция). Затем потенциал действия распространяется по долям ловушки и стимулирует клетки долей и средней жилки между долями. [6] Предполагается, что у венериной мухоловки существует порог концентрации ионов, преодоление которого позволяет ловушке реагировать на стимуляцию. [7] После закрывания венерина мухоловка «подсчитывает» дополнительные раздражающие волоски стимулы до пяти, после чего начинает секретировать пищеварительные ферменты. [8] Согласно теории кислого роста отдельные клетки в наружном слое долей и средней жилки быстро экспортируют H+ (катионы гидроксония) из цитоплазмы в пространство клеточных стенок (апопласт), в результате чего происходит закисление апопласта (падение pH) и ослабление сети полисахародов, что затем ведет к набуханию в процессе осмоса. Локальное набухание приводит к удлинению и изменению формы долей ловушки. Согласно альтернативной гипотезе, клетки в среднем слое долей ловушки и средней жилки могут в результате потенциала действия секретировать другие ионы, позволяя вслед двигаться воде из клеток (согласно закону осмоса). В результате происходит коллапс клеток и изменение формы ловушки. Тем не менее предложенные механизмы не исключают друг друга и могут функционировать одновременно. Существует ряд экспериментальных данных, подтверждающих возможность функционирования обоих механизмов. [8] [9]

Переваривание [ править | править код ]

Если добыча не смогла освободиться, она продолжает стимулировать внутреннюю поверхность лопастей листа, вызывая рост клеток. В конце концов, края листов смыкаются, полностью закрывая ловушку и формируя «желудок», в котором происходит процесс переваривания. Секреция пищеварительных ферментов контролируется жасмоновой кислотой. Интересно, что данный гормон также инициирует образование токсичных вторичных метаболитов для защиты от травоядных у растений, не способных к хищничеству. [7] [10]

Переваривание катализируется ферментами, гидролазами, которые секретируются железами в лопастях. Предполагается, что до начала ферментативного переваривания происходят окислительные модификации белков. Водный экстракт листьев содержит ряд хинонов, например нафтохинон плюмбагин, который совместно с рядом NADH-зависимых дегидрогеназ продуцирует супероксид и пероксид водорода в ходе аутоокисления. [11] Подобные окислительные модификации могут приводить к повреждению мембран животных клеток. Известно, что плюмбагин индуцирует апоптоз, ассоциированный с Bcl-2 семейством белков. [12] При преинкубации экстракта венериной мухоловки с NADH и NADH-дегидрогеназами в присутствии сывороточного альбумина; последующее переваривание альбумина трипсином ускорялось. [11] Несмотря на то, что секрет желез венериной мухоловки содержит протеазы и возможно другие ферменты, обеспечивающие деградацию биополимеров; вероятно, вышеописанный механизм предварительного окисления белков значительно увеличивает чувствительность белков жертвы к последующему протеолизу. [11] В целом, переваривание занимает приблизительно 10 дней, после чего ловушка открывается достаточно широко, с вытянутыми "пальцами" на краях, чтобы сбросить останки насекомого. Через несколько дней ловушка возвращается в в активное полуоткрытое состояние, "пальцы" опускаются и формируют гребенку-барьер. Разложение непереваренных останков привлекает новых жертв. За время жизни ловушки в неё в среднем попадают до десяти насекомых.

ДоменЭукариоты

Царство

Растения

Подцарство

Зелёные растения

Отдел

Сосудистые растения

Класс

Двудольные (Magnoliopsida)

Порядок

Гвоздичноцветные (Caryophyllales)

Семейство

Росянковые (Droseraceae)

Род	Дионея (Dionaea)

Вид	Венерина мухоловка

Венерина мухоловка (лат. Dionaea muscipula ) — вид хищных растений из монотипного рода Дионея (лат. Dionaea ) семейства Росянковые (лат. Droseraceae ).

Содержание

[править] История названия

Дионея мухоловная (Dionaea muscipula), называемая также «Венерина мухоловка» — наиболее знаменитое хищное растение на североамериканском континенте. [1]

Этот вид принадлежит к немногочисленной группе растений, способных к быстрым движениям.

Научное видовое название «muscipula», переводящееся с латыни как «мышеловка», по одной из версий получено этим растением по ошибке ботаника, который вероятно хотел написать «muscicipula» (ловушка мух).

[править] Распространение

Исконная среда обитания плотоядной дионеи — торфяные трясинные болота во Флориде, Джорджии, Северной и Южной Каролине.

Венерины мухоловки растут в местности, получившей название «саванна» — состоящей из рельефных низинных островков площадью от 1 до 5 гектаров.

[править] Охрана и статус

На своей родине популяция растений этого вида быстро сокращается из-за деятельности человека. В девственном виде сохранилось не более полусотни растений.

В настоящее время вид внесён в список СИТЕС, приложение II, как вид находящийся под угрозой исчезновения.

Однако Венерина мухоловка очень распространена и популярна в культивировании у садоводов по всему миру. Большинство продаваемых сегодня растений выращено благодаря культуре растительных клеток и тканей.

[править] Описание

Дионея — многолетнее травянистое насекомоядное растение семейства росянковых. Это единственный вид в роде.

Взрослый экземпляр мухоловки обычно не превышает 15 см.

По весне Венерина мухоловка цветёт белыми цветками на длинном цветоносе.

Типичная окраска Венериной мухоловки зеленая. Ловушки тоже зелёные, но их внутренние области при хорошем освещении могут быть красноватыми. Молодые растения весной производят ловушки на конце коротких черешков, которые собраны в розетки и прижаты к земле.

По мере приближения лета, черешки становятся более длинными и вертикальными.

Здоровые, хорошо развитые растения очень выносливые, и могут без вреда для себя переносить как засуху, так и временное затопление, конечно же, не более нескольких дней.

[править] Строение

Стебель дианеи короткий, с розеткой листьев. Мелкие белые цветки собраны в щитки на высоком цветоносе.

Листья Венериной мухоловки собраны в розетку и растут из короткого подземного луковицеобразного стебля. Каждое растение имеет от 4 до 7 удлинённых листьев, на конце которых формируются листья-ловушки длиной от 8 до 15 см. Эти особенные листья состоят из двух створок и способны складываться.

Вдоль внутреннего ряда щетинок имеются железы, выделяющие нектар, для привлечения насекомых. Помимо щетинок по краям листа, на каждой из двух внутренних плоских поверхностях ловушки имеются три особых волоска — триггеры, при раздражении которых насекомым (она ловит и усваивает не только мух, но и комаров, и других насекомых) доли листка смыкаются, выделяя пищеварительную жидкость.

Переваривание длится 5-10 дней, затем лист раскрывается. После второго или третьего улавливания насекомого лист отмирает.

Улавливая насекомых, дионея компенсирует недостаток азота, фосфора и других веществ в неплодородных почвах, на которых она обитает.

[править] Механизм ловушки

Если привлеченное ароматом насекомое заденет два или все три волоска по очереди ловушка быстро захлопывается. Сначала она только слегка прикрывается, и у насекомого есть возможность перемещаться в пределах ловушки. Если попадается мелкое насекомое и ему удаётся выбраться сквозь решётку щетинок, стимуляция волосков прекращается, и ловушка снова открывается примерно через день. Но если в ловушку попалось более крупное насекомое (больше 3-4мм), и стимуляция волосков продолжается, ловушка закрывается плотнее и начинается процесс переваривания. Железы на внутренней поверхности листа начинают выделять пищеварительные ферменты, которые и растворяют жертву изнутри. Полученные в результате питательные вещества поглощаются внутренними стенками ловушки. Как только процесс переваривания заканчивается, ловушка снова открывается, оставляя от насекомого лишь пустую хитиновую оболочку.

Если же в процессе перемещения по листу насекомое не заденет волосков-триггеров или заденет только один из волосков, ловушка не сработает. Такая стратегия очень важна для растения. Она предотвращает ложное срабатывание ловушки, в результате падения на неё капель дождя, листьев или веточек.

Каждая ловушка рассчитана только на три-четыре процесса переваривания, после чего её листья становятся чёрными и отмирают. И даже если ловушка не сможет поймать ни одного насекомого, она может закрыться и вновь открыться только приблизительно семь раз. Поэтому, при содержании дома не следует заставлять ловушку срабатывать напрасно, искусственно стимулируя её волоски.

Механизм захлопывания листа — это очень сложный процесс взаимодействия между его эластичностью, тургором и ростом, который ещё до конца не изучен.

При последовательной стимуляции волосков образуется электрический импульс, который распространяется по листу и стимулирует клетки в лопастях и в средней линии листа. В результате дальнейших сложных реакций в этих клетках створки ловушки захлопываются с молниеносной скоростью. При этом лист ловушки меняет свою форму, от выпуклой до вогнутой. Всё это происходит во мгновение ока.

[править] Размножение

Цветы Венериной мухоловки собраны в соцветия и расположены на длинных стеблях, значительно выше ловушек. Это естественно, так как насекомые, опыляющие цветы, не должны попасть в листья-ловушки. Цветы белого цвета, размером около 2 см с пятью лепестками. Цветение происходит с мая по июль.

Плод Венериной мухоловки — это неравномерно растрескивающаяся коробочка, заполненная примерно двадцатью блестящими черными и очень мелкими семенами, размером с точку.

Помимо семян Венерина мухоловка размножается через своё корневище. Каждое растение производит не более семи листьев. Если у растения наблюдается более семи листьев, значит, от него уже отделилось новое молодое растение.

[править] Окультуривание

Помимо типичной формы селекционерами выведено множество разных сортов. Некоторые из них остаются прижатыми к земле круглый год, другие слегка отличаются окраской и размерами.

Так, есть сорта с особо насыщенными тёмно-красными внутренними областями ловушек и даже полностью красные растения. Однако такие растения сложно получить в культуре из-за их высокого требования к яркому освещению.

[править] Секреты ухода

Венерина мухоловка любит прохладный свежий воздух, но гибнет на сквозняке. Отлично себя чувствует в аквариуме или же террариуме, притемненном от полуденного солнца. Можно оставлять в террариуме на зиму.

[править] Освещение

Венерина мухоловка требует высоко уровня освещения. Она нуждается в прямом солнечном свете не меньше 4-5 часов в день. Однако продолжительного воздействия солнечных лучей, особенно в летнее полуденное время, также следует избегать.

Если растение получает менее 4 часов солнечного света в день и находится в недостаточно освещённом месте, требуется дополнительное освещение лампами. Освещать можно люминесцентными лампами, мощностью не менее 40Вт с расстояния 15-20 см. Длительность освещения — 14-16 часов в вегетационный период.

При освещении растения лампами следует избегать вращать горшок с растением или менять расположение источника света. При хорошем ярком освещении на свежем воздухе внутренние стенки ловушек приобретают красный цвет.

[править] Полив

Почва для Венериной мухоловки должна быть постоянно влажной. Увлажнение всегда должно происходить снизу. Если поливать грунт сверху, это может привести к уплотнению почвы и нехватке кислорода корням.

Необходимо поставить горшок с растением на поддон с водой, так чтобы водоотводные отверстия горшка полностью покрывались. Для полива необходимо использовать только дистиллированную воду.

[править] Температура и влажность воздуха

Температура должна поддерживаться на уровне 22-27 °C.

Венерина мухоловка может переносить и более высокую температуру, но не выше 35 °C. Воздух должен быть свежим, однако нельзя допускать сквозняков.

Многие рекомендуют содержать Венерину мухоловку в закрытых аквариумах и террариумах, аргументируя это тем, что для роста ей нужна высокая влажность. Это не совсем верно, так как Венерина мухоловка может прекрасно расти и при относительно низкой влажности, если её корни постоянно находятся во влажном грунте.

Влажность может поддерживаться в широком диапазоне — от 40 до 70 %. В закрытых же аквариумах, при высокой температуре, влажности и отсутствии хорошей вентиляции растение может болеть и даже погибнуть.

[править] Удобрение и кормежка

Венерину мухоловку нельзя подкармливать никакими удобрениями!

Кормить можно изредка только живыми насекомыми подходящего размера [2] .

Следует избегать кормления насекомыми с твёрдыми хитиновыми оболочками (жуками), а также такими насекомыми, которые могут прогрызть ловушку.

Не следует кормить Венерину мухоловку дождевыми червями, так как они содержат слишком много влаги, что может привести к загниванию ловушек.

Ни в коем случае нельзя скармливать мясо или колбасу!

Для взрослых растений, произрастающих в комнате, достаточно будет 2-3 насекомого за всё лето. Тех же что находятся на улице можно вообще не кормить, так как они способны прокормиться сами. С наступлением осенних холодов кормёжку следует прекратить до наступления весны.

[править] Пересадка

Пересадка производится по мере разрастания куста в почву со смесью торфа со сфагнумовым мхом. Субстрат 4:2:1 — торф, перлит, песок.