Independentul.MyForum.ro :: Plantele Carnivore

Alya · ~DIABOLO~

Nu cred ca sa fi vazut un topic asemanator dar ma-m gandit sa deschid unul despre plantele carnivore.
Plantele carnivore

Plantele carnivore sunt miracole ale naturii. Traiesc in locuri unde solul este sarac in substante nutritive, fiind nevoite sa supravietuiasca printr-o strategie unica in omenirea plantelor: capturarea animalelor vi pe care le consuma.

Plantele carnivore par a fi doar roadele unei imaginatii bogate, desi sunt foarte reale. Sunt grupate in sase familii, care cuprind 450 de specii, putand fi gasite in toate partile Globului.

Mecanismele de capturare a hranei sunt diferite, deosebindu-se 5 tipuri: capcana ulcior, capcana plesnitoare, capcana adeziva, capcana veziculara, capcana varsa, dar intre tipul de capcana si familia din care fac parte nu exista nici o legatura.

Ulcioare: Plantele care apartin acestei categorii, reusesc sa atraga prada prin tot felul de siretlicuri. Unele atrag insecte prin culorile marginilor si a peretilor interni, altele prin seva dulce. Plantele au frunzele sub forma de ulcior, prevazute la margini cu niste pereti orientatiin jos: acestia impiedica insectele sa se prinda de margini si sa evadeze. Un alt motiv pentru care victima plantei nu evadeaza, este faptul ca seva dulce contine substante care ametesc insecta.

Citeva insecte insa reusesc sa supravietuiasca in urciorin întocmai conditii. Larvele unei specii de tintari Wzcomzia smitbii, de fapt traiescin ulciorul plantei Sarracenia purpurea, formele adulte intrind si iesind fara probleme. Specia de paianjen Misumenops nepentbicola este un locuitor frecvent al ulcioarelor.

Plesnitoare: Poate cel mai recunoscut exemplu al capcanelor plesnitoare este plesnitoarea lui Venus. Capcana se formeaza pe o parte a frunzei. Nervura principala formeaza un fel de incheietura, frunza are o adancitura marginita de dinti. Acest tip de capcana este nespus de interesant pentru ca are un sistem de declansare in doi timpi, adica capcana se declanseaza numai daca porii de pe frunze sunt atinsi de doua ori de aceeasi insecta, acest sistem s-a dezvoltat pentru a nu se declansa capcana accidental, de exemplu din cauza picaturilor de ploaie.

Dupa activarea capcanei, aceasta se inchide imediat, intr-o fractiune de secunda. Intre dinti ramine un spatiu suficient de mare, pentru ca insectele mai mici sa poata iesi. In schimb, daca prada este mai mare, capcana se va inchide treptat, in citeva ore, pana cand victima este zdrobita.

Capcane adezive: Capcanele plantelor sunt prevazute cu substante lipicioase, cu care prind insectele. Substanta lipicioasa, este secretata de niste glande cu tentacule, situate pe frunze; insectele se vor lipi de aceste tentacule. In momentul in care vor zbura de pe planta, miscarile articole in incercarea de a evada vor determina tentaculele sa se aplece in directia insectei, pe care o vor imobiliza si mai strins.

Capcane veziculare: Acestea apar la plantele care traiesc in balti. Veziculele care cresc pe frunze se pot inchide cu un capac. Niste glande speciale vor elimina apa din interiorul veziculei, de aceea capacul va fi tinut inchis de presiunea externa a apei.

Capcane virsa: Se intalneste la o specie de trandafir, care plutestein apele mai putin adinci, partial scufundata. Frunzele sunt impartite in doua parti, fiind scufundate in apa. Pe marginile frunzelor se gaseste un canal in forma de spirala; peretii interiori ai canalului sunt prevazuti cu niste peri, glandele de la acest indice secretind o substanta lipicioasa. Perii orientati in jos, îngăduie patrunderea vietuitoarelor acvaticein capcana, dar iesirea este impiedicata.

Alya · ~DIABOLO~

Am gasit ceva despre plantele carnivore.
Plantele carnivore fac parte din familiile : Droseraceae , Lentibulariaceae , Sarra-

ceniaceae , Nepenthaceae si Cephalotaceae .Ele au organe verzi care indeplinesc fotosinteza .

Totodata , prind insecte , pe care le digera , absorbind astfel diferite substante organice solubi-

lizate prin digestie . Dupa modul in care prind animalele , deosebim vegetale carnivore : cu peri

lipiciosi , cu urne si cu capcane .

I. Plante carnivore cu perisori absorbanti

Din aceasta grupa fac parte : Drosera , Pinguicula si Drosophyllum.

Drosera (roua cerului) creste si in tara noastra pe turbariile din zonele montane .

Planta are radacini suficient de slab dezvoltate . Frunzele formeaza o rozeta bazala . Petiolul este

relativ lung , iar limbul are numerosi perisori maciucati , numiti tentacule , din cauza mobili-

tatii lor . Tentaculele marginale sunt mai destul de lungi decat cele centrale . Un tentacul este alcatuit din picior si din fracțiune glandulara . Piciorul este format dintr-unul sau din doua vase de lemn

spiralate sau inelate , inconjurate de doua straturi de celule parenchimatoase . Porțiunea glandu-

lara contine mai multe celule spiralate , in legatura cu vasele de lemn din picior .In jurul lor se

afla un strat separator , urmat de doua straturi de celule secretoare . Acestea din urma secreta

un suc lipicios cu un continut ridicat de glucide . O insecta care se asaza pe o frunza a acestei

plante se lipeste de sucul lipicios al perilor maciucati . Facand miscari de eliberare , ea se

lipeste de mai multi peri . De la locul de prindere pleaca excitatii si la perii glandulari vecini

de pe aceeasi frunza . Piciorul acestora executa curburi chemotactice , care apleaca perii spre insecta prinsa ; totodata ei secreta un suc lipicios , abundent . Insecta moare asfixiata , sub-

stanta lipicioasa astupand stigmele , locurile de patrundere al aerului in traheele sale . Ea este apoi digerata de anumite enzime proteolitice pana la aminoacizi . In decurs de cateva zile

digestia si absortia sunt terminate , din insecta ramanand numai chitina , care este inlaturata de ploi si vant .

Pinguicula alpina si P. vulgaris sporesc in locuri umede de munte . Frunzele lor cu marginile incovoiate au numerosi peri maciucati , care secreta un suc lipicios . Insectele sunt

prinse la nivelul marginii incovoiate .

Drosophyllum lusitanicum creste pe tarmurile uscate din Spania , Portugalia si Maroc . Frunzele acestei plante , lungi de 30 cm si late de 5 mm , au numerosi peri maciucati

care prind insectele ce se asaza pe ei si le digera . Aceasta planta se cultiva de localnici in ghivece in vederea combaterii mustelor din locuinte .

II. Plantele carnivore cu urne

Dintre astea , in tara noastra in lacurile de ses creste Utricularia vulgaris si minor.

Ambele specii traiesc in apa , numai florile ridicandu-se deasupra , in aer . Frunzele sunt fin

ramnificate si poarta fixate pe cate un pedicel numeroase urne , de cativa mm in calibru . O

urna este formata din doua straturi de celule . Pe stratul intern stau numerosi peri ramnificati , formati dintr-o celula bazala si din 4 celule orientate in directii diferite . Intrarea urnei este inchisa de un capacel , o prelungire spre interior a peretelui urnei . In jurul deschiderii urnei si

pe fata externa a capacelului sunt numerosi peri senzitivi ramnificati . Animalele mici care cauta adapost intre frunzele de Utricularia , ating perii senzitivi de pe marginea acestora .In

0,0625 sec , urna executa o miscare de dilatare , care realizează sugerea apei si a animalului respectiv in urna , prin indepartarea capacului . Dupa aceea capacul inchide urna si animalul moare asfixiat . Dupa aproape 15 min urna ia din nou forma concava si agață animale , pana cand ea se umple cu acestea . Acestea sunt digerate de enzimele secretate de perii ramni-

ficati . Produsele digestiei sunt absorbite de glandele ramnificate si de stratul intern de celule de pe peretele urnei .

Nepenthes , creste in padurile din Insulele Oceanului Indian , Ceylon , Borneo ,

Sumatra , Madagascar . Planta isi fixeaza radacinile pe scoarta copacilor pe care duce o viata epifila . Petiolul frunzelor are o portiune bazala latita , cu rol in fotosinteza . In continuarea acesteia are o portiune subtiata , alungita , cu rol de carcel in întărirea plantei . Ultima parte a

petiolului este transformata intr-o urna , viu colorata . La intrarea in urna sunt numerosi peri luciosi , orientati in jos . Sub ei sunt glande nectarifere . Insectele atrase de culorile vii ale urnelor si de sucul dulce secretat de glandele urnei , aluneca in urna unde se gaseste de obicei apa de ploaie . Ele se ineaca si apoi sunt digerate de enzimele proteolitice secretate de glande-

le digestive ce se gasesc pe fata interna a urnei . Enzima nepenthesin descompune proteinele prazii in aminoacizi . Acest proces ii va furniza plantei azot , extrem de saraca in aceste zone tro-

picale . Nepenthes are un ulcior atat de mare , incat si un sobolan sau pasare s-ar putea ineca in el . Aceasta specie poate descompune chitina , o substanta practic indestructibila , spre deo-sebire de alte plante carnivore .

Planta Sarracenia formeaza urne inalte de 60-70 cm , iar planta Darlingtonia are urne care ajung pana la 1 m inaltime . Cele două plante cresc in regiunile mlastinoase ale Americii de Nord . In locuri mlastinoase din Australia creste planta carnivora cu urne Cephalotus .

III. Plante carnivore cu capcane

Dintre plantele carnivore cu capcane , reprezentantul cel mai tipic este Dionaea (plesnitoarea lui Venus) , care creste in mlastinile din padurile Americii de Nord si de Sud .

Frunzele formeaza o rozeta bazala . Fiecare frunza are petiolul latit . Pe limb sunt trei perechi de peri senzitivi situati de o parte si de alta a nervurii mediane . Marginea limbului este prevazuta cu dinti lungi . O insecta asezata pe limbul frunzei atinge perii senzitivi si cele doua

jumatati ale limbului isi apropie brusc fetele lor superioare , iar dintii marginali se imbuca unii pe altii . Insecta prinsa in capcana este digerata de numeroase glande secretoare de pe fata superioara a limbului .

In lacurile de ses ale tarii noastre creste submers planta carnivora Aldrovanda vesiculosa . Ea are multiple frunze mici , care prind animale mici acvatice si le digera in

mod asemanator cu Dionaea .

Alya · ~DIABOLO~

Despre plantele carnivore
Cum devin carnivore unele plante?

Toate plantele au nevoie de nitrogen si fosfor pentru ca celulele lor sa creeze proteine si acizi nucleici. Majoritatea plantelor extrag aceste elemente din sol, unde sunt eliberate de bacterii si fungi, prin descompunerea materiei organice. Cu toate acestea, in unele habitate, dezvoltarea acestor microorganisme este impiedicata, astfel ca pamantul devine sarac in substante hranitoare. Un exemplu de acest gen sunt mlastinile, unde muschiul produce acizi organici care ucid multi din microbii care sunt responsabili cu reciclarea substantelor nutritive din pamant. Situatia este inrautatita de cantitatea mare de ploaie care cade in zonele respective; apa tinde sa spele nitratii din pamant.

Probleme de acelasi tip apar si la plantele epifite (care traiesc pe alte plante, fara sa fie parazite, acestea servindu-le numai ca sprijin), deoarece acolo exista cumplit de putin pamant din care sa isi extraga substantele nitratii sau fosfatii. Unele vegetale cre traiesc in aceste conditii au ''rezolvat'' problema formand o simbioza cu bacteria care fixeaza nitrogenul. Cu toate acestea, plantele carnivore au evoluat in asa fel, incat ''fura'' substantele nutritive de care au necesitate de la insectele sau chiar animalele mici care le cad prada. Revenind la intrebarea de la inceputul articolului, pentru ca acest tip de plante sa fie ''castigatoare'' in lupta selectiei naturale, trebuie ca beneficiile dezvoltarii si inmultirii mai rapide, datorate modului in care se hranesc, sa fie mult mai mare comparativ cu plantele obisnuite.

Cum au transformat carnivore unele plante?
Exista mai mult de un sfert de milion de specii de plante care fac flori, dar din acestea, numai in jur de 550 sunt cunoscute ca fiind carnivore. Adevaratele plante carnivore probabil ca au evoluat independent dintr-un stramos comun care avea o predispozitie spre a fi carnivor, dar din care au evoluat si specii care au o nutritie normala. De exemplu, familiile Droseraceae, Nepenthaceae, Triphyophyllum si Drosophyllum sunt toate faimoase ca fiind strans legate de ordinul Caryophyllales (din care fac parte cactusii, muscatele, spanacul, roua diminetii si bougainvillea) - probabil ca stramosul lor comun avea predispozitia de care vorbeam mai sus, caracteristica evidenta prin prezenta frunzelor cu peri sau a glandelor secretoare: aceste plante formeaza un grup in care intra familiile Polygonaceae, Plumbaginaceae, Tamaricaceae si Ancistrocladaceae (multe din plantele apartinand acestor familii au glande care secreta sare sau alte substante). Ca rezultat, din acest grup s-au dezvoltat plante carnivore, partial carnivore si normale.
Multi oameni de stiinta au sugerat ca prin multitudinea de feluri de capcane se poate identifica o trasatura comuna, in ideea ca toate s-au dezvoltat de la un estetică de baza - frunza cu peri (sau cu glande tentaculare). Frunzele de acest tip au puterea de a ține si retine picaturile de apa de ploaie (mai ales daca au forma de scut), apa in care se dezvolta bacteriile. Insectele care se aseaza pe frunza se lipesc de suprafata de apa si se sufoca. Atunci bacteria incepe procesul descompunerii, eliberand substantele nutritive care se gasesc in insecta si pe care planta le absoarbe prin frunze. Acest sistem de hranire prin frunza se poate observa si la majoritatea plantelor care nu sunt carnivore. Plantele care ''se pricep'' mai bine sa retina insecte sau apa au asadar un avantaj, pentru ca ele au acces la mai multe substante nutritive decat plantele care nu fac asta. Apa de ploaie poate fi retinuta de planta daca aceasta isi strange frunza in forma unui cornet, transformand-o astfel intr-un fel de capcana; daca frunza dezvolta si peri cu tentacule care sa secrete substante lipicioase, insectele pot fi prinse cu usurinta - capcana ar deveni in acest caz de tip urna.

Capcana burduf - a evoluat probabil prin adancirea si inchiderea frunzei cu peri.

Capcana cleste - a evoluat probabil prin apropierea si inchiderea marginilor unei frunze cu peri; aceasta se deschide atunci cand incearca sa prinda prada, pentru a avea o suprafata mai mare de expunere.

Capcana basica - a evoluat dintr-o planta acvatica cu urna si capac, care se inchide printr-un mecanism interesant, atunci cand unul din peri este atins.

Capcana adeziva - modificarea unei frunze cu peri mai intai prin aparitia glandelor secretoare si apoi prin miscarea acestora.

Capcana plesnitoare - este o varianta a capcanei adezive, in care perii sunt mai rezistenti la miscarile pe care le face prada si secreta mai multa substanta lipicioasa.

Capcana urna - nu a avut o cale dificila de dezvoltare. Capcana s-a concretizat prin adancirea si solidificarea urnei de tipul celor care se gasesc la bromelii - astfel au aparut capcanele de la Brocchinia si Catopsis. Producerea enzimelor nu este un proces vizibil.

Capcana plantelor din genul Genlisea poate fi asemanata cu cea de tip plesnitoare, numai ca frunza are forma de Y si s-a specializat in prinderea insectelor care nu zboara. Aceasta adaptare a dus la expunerea unei suprafete cat mai mari, in toate directiile si, cum frunza nu este tinuta vertical, mentinerea insectei in capcana este lasata in intregime pe seama gravitatiei.

Modul de functionare al capcanelor de tip basica, prezente la genul Utricularia, este ceva mai greu de explicat. Ele sunt asemanatoare urnelor, numai ca s-au specializat pe prada acvatica (de exemplu, Sarracenia psittacina).

Faptul ca unele plante devin carnivore este pur si simplu o adaptare la mediu si ca de obicei, este produsa prin selectie naturala, ca urmare a sute de mici schimbari care au loc pe o perioada lunga de timp, fiecare din ele contribuind la supravietuirea plantei. Daca e sa luam in considerare cum s-au acumulat toate aceste mici schimbari de-a lungul vremii in structura unei frunze obisnuite (fie ca e ea normala sau cu peri), nu e greu sa ne imaginam cum de a aparut asa o diversitate de capcane.

Transformarea plantelor normale in plante carnivore, desi s-a produs intr-o perioada indelungata, nu este asa de greu de inteles - ramane intrebarea ''de ce nu sunt mai multe specii de acest tip? De exemplu, de ce sunt numai doua soiuri de bromelii carnivore, cand toate bromeliile au urna necesara prinderii insectelor?

Unde traiesc plantele carnivore?
Cel mai potrivit mod in care putem sa incepem raspunsul la aceasta intrebare este sa pornim de la studiul habitatelor in care traiesc si se dezvolta aceste plante.
Cea mai cunoscuta planta carnivora, Plesnitoarea lui Venus, a trebuit sa se adapteze unor conditii de mediu destul de dificile. Ea creste in locuri unde componenta pamantului nu prezinta aproximativ deloc nitrati sau calciu. Desigur, aceasta situatie a pus o problema evidenta, pentru ca nitrogenul este un element esential in sinteza fosfatului, iar calciul pentru intarirea peretilor celulari. De întocmai in habitatul respectiv solul prezinta cantitati foarte mici de fosfat si fier (fosfatul este esential petnru sinteza acizilor nucleici, iar fierul pentru sinteza clorofilei). De cele mai numeroase ori, pamantul este imbibat cu apa, fapt care incurajeaza producerea de ioni toxici cum ar fi amoniul, iar pH-ul este foarte acid. Amoniul poate fi folosit ca sursa de nitrogen pentru plante, dar toxicitatea sa inseamna ca concentratiile ridicate pot ucide planta. In plus fata de asta, habitatul este din cand in cand ars de incendii, sau distrus prin interventia oamenilor.
Lasand toate acestea la o parte, habitatul prezinta clima calda, cu soare din plin, umezeala constanta, iar planta nu trebuie sa se lupte pentru supravietuire cu alte plante - este inconjurata numai de muschi. Acest tip de habitat este tipic pentru multe din plantele carnivore, de aceea ele au reputatia de a fi ''plante de mlastina''.

Cu toate acestea, plantele carnivore extind si in habitate mai putin obisnuite. Un exemplu in acest sens este Drosophyllum lusitanicum, care se gaseste la marginea deserturilor si Pinguicula valisneriifolia, care creste pe stancile calcaroase (bogate in calciu si cu pH ridicat.

Asadar, de ce majoritatea plantelor carnivore sporesc in mlastini, in locuri cu multa apa dar insorite, si cum de pot unele din ele sa supravietuiasca departe de aceste conditii? Cum ''functioneaza'' aceste plante carnivore? In toate studiile de caz, faptul ca sunt carnivore le da plantelor posibilitatea de a se dezvolta si imită de pe urma cadavrelor de animale (pe care le folosesc ca sursa de nitrogen, fosfor si mai rar potasiu), cand de obicei resursele din sol sunt foarte scazute. Speciile pitice de Roua diminetii nu se pot hrani cu nitratii din sol pentru ca nu au enzimele necesare, astfel ca sunt in totalitate dependente de capturarea prazii. Pe de alta parte, Pinguicula vulgaris poate utiliza sursele anorganice de nitrogen din sol mai degraba decat pe cele organice, dar amestecul lor duce la o creștere mai rapida. Speciile de Pinguicula vulgaris care cresc in Europa nu sunt capabile sa foloseasca nici una din resurse la fel de eficient. Prin urmare, sursele organice de hrana sunt menite sa compenseze lipsa substantelor organice din pamant, numai ca acest fenomen se petrece in grade diferite, in fucntie de planta.

Cum ''functioneaza'' o planta carnivora
In mod normal, plantele isi folosesc frunzele pentru a capta lumina solara. Energia preluata de la sursa de lumina, alaturi de dioxidul de carbon din atmosfera si apa din pamant sutn folosite pentru a realizează zaharuri si alte substante chimice si oxigen. Suma tuturor acestor zaharuri, amino-acizi, grasimi, etc., se numeste bio-masa si de acumularea ei depinde evoluția plantei. Producerea bio-masei din lumina se numeste fotosinteza. Si frunzele respira, oarecumla fel ca si animalele, arzand din bio-masa pentru a genera potență chimica. Aceasta energie este temporar depozitata sub forma unei substante numite trifosfat de adenozina.

Pentru ca o planta sa se dezvolte, ea trebuie sa realizeze mai des fotosinteza decat respiratia, altfel, in cele din urma, isi va consuma toate resursele (toata bio-masa) si va muri. Respiratia si fotosinteza sunt procese opuse. Fotosinteza foloseste vitalitatea (lumina) si dioxidul de carbon pentru a face bio-masa si elibereaza oxigen, iar respiratia arde bio-masa cu oxigen pentru a produce energie (chimica) si dioxid de carbon.