النباتات - كيف تصنع وكيف تعيش

النباتات - كيف تصنع وكيف تعيش

النباتات: كيف تعيش وكيف يتم صنعها

تحتاج النباتات والبشر والحيوانات بشكل عام ، مثل أي كائن حي آخر ، إلى الطاقة للقيام بأي عمل مباشر أو غير مباشر. لكن ليس أي مصدر للطاقة: فقط الطاقة الكيميائية الموجودة في الطعام ، ضمن روابطها الكيميائية. في الممارسة العملية ، نقارن جزيء السكر على سبيل المثال بقنبلة تحتوي على كمية كبيرة من الطاقة التي فقط عندما تنكسر أو "تنفجر" ، تطلق كل الطاقة التي تحتويها والتي يتم "التقاطها" لاستخدامها في جميع الأنشطة الأيضية . دعونا نرى كيف تحصل النباتات على الطاقة وكل ما تحتاجه لتعيش مع عملية التمثيل الضوئي للكلوروفيل والتنفس والنتح.

كيف تعيش النباتات

كيف تصنع النباتات


مما تتكون النباتات؟

ما هي النباتات؟ من الواضح أنه يركز على مدى صحته رعاية يتم إجراؤها لهم من أجل تطوير مرضٍ ، ولكن نادرًا ما يُعتقد أن الاقتراب منهم من وجهة نظر التكوين. هل نعرف حقًا كيف يتم صنعها؟

تتكون النباتات من أجزاء مختلفة: فلنراهم معًا على وجه التحديد.


الفرق الرئيسي: i الفطريات هي مجموعة من الكائنات الحية وحيدة الخلية أو متعددة النوى تعيش وتنمو في مادة متحللة. النباتات هي كائنات حية متعددة الخلايا تشكل جزءًا من مملكة بلانتاي المرتبطة بصفات معينة مثل كونها متعددة الخلايا ، وامتلاك السليلوز والقدرة على إجراء عملية التمثيل الضوئي.

تلعب النباتات والفطريات دورًا مهمًا في بقاء البشر والكائنات الحية الأخرى على هذا الكوكب. تم تصنيف جميع الكائنات الحية سابقًا إلى ممالك متميزة ، بما في ذلك Kingdom Monera و Kingdom Fungi و Kingdom Protista و Kingdom Plantae و Kingdom Animalia. على الرغم من أن الفطر تم تجميعه في الأصل تحت حكم بلانتاي ، إلا أنه تم تصنيفه لاحقًا في عهده نظرًا لاختلافاته الملحوظة عن النباتات. يوجد الآن ست ممالك مصنفة واردة في العديد من الكتب النباتية في الولايات المتحدة. المملكة الإضافية هي مملكة الأركيا ، والتي كانت مصنفة سابقًا ضمن بكتيريا المملكة. ينتمي البشر إلى عالم Animalia. تختلف الفطريات والنباتات كثيرًا عن بعضها البعض.

الفطريات هي مجموعة من الكائنات الحية وحيدة الخلية أو متعددة النوى تعيش وتنمو في مادة متحللة. هم أيضًا أعضاء في مجال Eukaryota ، بينما ينتمون إلى مملكة الفطريات. على الرغم من أنها وضعت في الأصل في مملكة بلانتاي بسبب تشابهها مع النباتات ، فقد تم تصنيفها في مملكة منفصلة عندما أظهرت الأدلة أنها تشبه مملكة Animalia أكثر من النباتات. يرجع الفضل إلى روبرت ويتاكر في اقتراحه إنشاء مملكة منفصلة للكائن الحي. تشمل الفطريات أيضًا الكائنات الحية الدقيقة مثل العفن والخمائر. مصطلح الفطر ، المفرد: الفطر مأخوذ من الكلمة اللاتينية ، "الفطر" والتي تعني "الفطر". أصل هذه الكلمة يأتي من الكلمة اليونانية ، الكلمة اليونانية "Sphongos" ، "الإسفنج". يمكن أن تتكاثر الفطريات عن طريق طرق اللاجنسية والجنسية المختلفة. غالبًا ما يتم تقسيمها إلى سبع شعب بناءً على هياكلها التناسلية الجنسية: Microsporidia و Chytridiomycota و Blastocladiomycota و Neocallimastigomycota و Glomeromycota و Ascomycota و Basidiomycota.

قبل أن تنقسم الفطريات إلى مملكتها ، كانت تعتبر مشابهة للنباتات لأن لديهم أسلوب حياة متشابهًا وكلاهما غير متحرك ، وكلاهما ينمو في التربة ، وكلاهما لهما أوجه تشابه في التشكل العام وموائل النمو. تعتبر الفطريات تكافلية وطفيلية بطبيعتها ، حيث تزدهر على الكائنات الحية الأخرى. تعيش الفطريات بشكل شائع على أشكال الحياة الأخرى القائمة على الكربون ، مثل النباتات والحيوانات والحشرات والبشر. كما أنها قادرة على تحلل المواد العضوية وأخذ العناصر الغذائية الضرورية من المادة العضوية. إنهم يحولون المواد العضوية إلى مواد غير عضوية ويلعبون دورًا حيويًا في تدوير العناصر الغذائية وتبادلها. كما يستخدم الفطر كغذاء للبشر. تشمل أنواع الفطر الصالح للأكل الخميرة والفطر والكمأ. هم أيضا في إنتاج المضادات الحيوية والمنظفات والمبيدات. العديد من أنواع الفطر سامة بطبيعتها. هناك أيضًا أنواع نادرة من الفطر ، تسمى الفطر السحري ، والتي لها خصائص مخدرة وتستخدم كأدوية ترفيهية.

النباتات هي كائنات حية متعددة الخلايا تشكل جزءًا من مملكة بلانتاي المرتبطة بصفات معينة مثل كونها متعددة الخلايا ، وامتلاك السليلوز والقدرة على إجراء عملية التمثيل الضوئي. تم العثور على النباتات الخضراء في جميع الموائل ، بما في ذلك القارة القطبية الجنوبية. تشمل مملكة بلانتا أيضًا أنواعًا أخرى مثل النباتات المزهرة والصنوبريات والسراخس والطحالب والطحالب الخضراء. غالبًا ما ترتبط النباتات الخضراء بالقدرة على إنتاج طاقتها باستخدام ثاني أكسيد الكربون والماء وأشعة الشمس. تُعرف هذه العملية بالبناء الضوئي وتستخدم الكلوروفيل ، مما ينتج عنه اللون الأخضر للنباتات. يعتقد أن معظم النباتات مستقلة بطبيعتها ، فهناك بعض النباتات الطفيلية. إنهم غير قادرين على إنتاج كميات طبيعية من الكلوروفيل أو قادرون على التمثيل الضوئي. العدد الدقيق للأنواع النباتية الموجودة على الكوكب غير معروف ، لكن التقديرات تشير إلى أن هناك ما يزيد عن 300.000 إلى 315.000 نوع من النباتات على هذا الكوكب. معظم هذه البذور نباتات تنتج البذور. غالبًا ما يمكن تصنيف النباتات ضمن الحبوب والفواكه والخضروات وما إلى ذلك.

تلعب النباتات دورًا كبيرًا في دعم المجتمع البشري من خلال إنتاج الغذاء والأخشاب. تلعب النباتات دورًا مهمًا في العديد من الدورات التي تحدث على الكوكب ، بما في ذلك دورة المياه ودورة النيتروجين ودورة الأكسجين والدورات الجيوكيميائية الأخرى. في دورة الأكسجين ، تساعد النباتات في إنتاج الأكسجين الذي يعتمد عليه البشر عن طريق امتصاص ثاني أكسيد الكربون وإنتاج الأكسجين. تتكاثر النباتات باستخدام طريقة التشتت الجنسي واللاجنسي والجراثيم. تعتبر الأزهار من الأعضاء التناسلية للنبات ، بينما تتطور الثمار من المبايض وتستخدم لنشر البذور. النباتات لها علاقة تكافلية مع العديد من الكائنات الحية بما في ذلك البشر والفطريات والحشرات. تشمل العلاقة مع الإنسان انتشار بذور النبات ، بينما تعتمد بعض النباتات على الفطريات والكائنات الحية الأخرى لتوفير المغذيات لها. يساعد النحل والطيور في نشر حبوب اللقاح في الزهرة.

يعتمد البشر على النباتات والأشجار في العديد من الأشياء بما في ذلك الغذاء والمأوى ومتطلبات أخرى. تستخدم النباتات والفواكه والخضروات للأغراض الغذائية ، في حين أن للخشب مجموعة متنوعة من الاستخدامات في البناء ، وتطوير الورق ، والمباني ، والأثاث ، والآلات الموسيقية ، إلخ. تستخدم النباتات أيضًا في صناعة الملابس أو الألياف الاصطناعية للملابس. تستخدم العديد من النباتات أيضًا للأغراض الطبية في أدوية الأيورفيدا. تشمل المنتجات المشتقة من النباتات الأخرى الصابون والدهانات والشامبو والعطور ومستحضرات التجميل وزيت التربنتين واللثة والطلاء ومواد التشحيم والمشمع والبلاستيك والأحبار وعلكة المضغ وحبل القنب. يمكن استخدامه أيضًا لأغراض علمية مثل التأريخ بالكربون أو حلقات الأشجار التي يمكن أن تساعد في تحديد عمر الشجرة والمناخات الماضية.

باختصار ، تختلف الفطريات والنباتات عن بعضها البعض في نواح كثيرة. تتكون جدران خلايا الفطريات من مادة الكيتين ، بينما تتكون جدران خلايا النباتات من السليلوز. تستطيع معظم النباتات أيضًا إنتاج طعامها وطاقتها ، بينما تعتمد الفطريات على مواد عضوية أخرى لتزويدها بالطاقة. الفطريات هي في الغالب طفيلية في الطبيعة والنباتات ليست طفيلية. يفتقر الفطر أيضًا إلى الكلوروفيل ، مما يعني أنه لا يقوم بعملية التمثيل الضوئي. معظم النباتات لها جذور تساعدها على الارتباط بالتربة وسحب العناصر الغذائية والمياه لإنتاج الغذاء. ترتبط الفطريات بشكل عام بشبكة من المواد الشبيهة بالأسلاك والتي تساعدها أيضًا على استيعاب المواد العضوية وحصاد العناصر الغذائية. كلاهما لهما أيضًا أدوار مختلفة في الطبيعة ، بينما تعتبر النباتات منتجة للغذاء الأساسي ، تعتبر الفطريات محللات غذائية أولية تساعد في إخفاء الكتلة الحيوية.

الفطريات هي أعضاء في مجموعة كبيرة من الكائنات حقيقية النواة التي تشمل الكائنات الحية الدقيقة مثل الخمائر والعفن ، وكذلك الفطريات الأكثر شيوعًا.

النباتات هي كائنات حية تشكل جزءًا من مملكة بلانتاي. غالبًا ما ترتبط بكونها خضراء وبها أوراق وسيقان. يمكنهم أيضًا أن يؤتيوا الفاكهة والزهور.


فهرس

  • 1 الخصائص العامة
  • 2 آليات الفخ
    • 2.1 فخ Ascidian
    • 2.2 مصيدة لزجة
    • 2.3 التقط فخ
    • 2.4 مصيدة الشفط
    • 2.5 فخ فخ
  • 3 نباتات شبه لاحمة
  • 4 علم اللاهوت النظامي
  • 5 التطور
  • 6 نموذج علم البيئة وآكلة اللحوم
    • 6.1 مجتمع أسكيديا
  • 7 تشغيل
  • 8 زراعة
  • 9- التأثير في الإعلام
    • 9.1 السرد
    • 9.2 السينما
    • 9.3 وسائط أخرى
  • 10 ملاحظات
  • 11 ببليوغرافيا
  • 12 البنود ذات الصلة
  • 13 مشاريع أخرى
  • 14 وصلات خارجية

النباتات آكلة اللحوم هي نباتات عشبية ، استجابة لنقص العناصر الغذائية النموذجية في موطنها ، تكيفت للحصول على العناصر الغذائية من هضم البروتينات الحيوانية. يتم التقاطها عن طريق مصائد فعالة مشتقة بشكل عام من الأوراق المعدلة.

أول من صاغ مصطلح "نبات آكل للحوم"كان فرانسيس إرنست لويد في عام 1942 ، [3] بينما قبل (وفي بعض الحالات لا يزال حتى اليوم) مصطلح نباتات اكلي الحشرات. نظرًا لأن هذه النباتات لا تتغذى على الحشرات فحسب ، بل تتغذى أيضًا على المفصليات الأخرى أو الحيوانات الصغيرة الأخرى ، فقد كان من الأصح استخدام مصطلح النباتات آكلة اللحوم.

إنهم يعيشون في بيئات قاسية مثل مستنقعات الخث وفي تربة حمضية وخالية من الكالسيوم ، مع تركيز منخفض جدًا من العناصر الغذائية مثل النيتروجين أو الفوسفور أو البوتاسيوم.

النباتات آكلة اللحوم لها جذور صغيرة بالنسبة لحجم النباتات. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن النبات ينفق المزيد من الطاقة على "بناء" الفخاخ وإنتاج الإنزيمات الهاضمة ، بدلاً من زيادة الكتلة الحيوية للجذور. وبهذه الطريقة ، فإن مهمة امتصاص النيتروجين والعناصر الغذائية الأخرى تُعهد إلى الأوراق بدلاً من الجذور.

إنها نباتات معمرة بشكل عام ، على الرغم من وجود نباتات سنوية أيضًا. يعيش الكثير منهم لبضع سنوات فقط ، بينما يمكن للآخرين تكوين مستعمرات عن طريق تكوين ستولونات.

هم منافسون ضعيفون للمصانع الأخرى. على سبيل المثال ، إذا خضع موطنها لتغييرات جذرية ، مثل الجفاف ، يتم استبدالها على الفور بنباتات غير آكلة للحوم ، وهي أكثر كفاءة في إجراء التمثيل الضوئي في البيئات "العادية" من الحيوانات آكلة اللحوم. [4]

طورت النباتات آكلة اللحوم خمسة أنواع مختلفة من الفخاخ لالتقاط الكائنات الحية التي تتغذى عليها. هؤلاء هم:

  • المصائد الأسكيدية: تُحبس الفريسة داخل ورقة على شكل إبريق ، تحتوي على إنزيمات هضمية و / أو بكتيريا
  • المصائد اللاصقة: يحدث الالتقاط من خلال مادة صمغية لزجة تفرزها الأوراق
  • الفخاخ أو مصائد الساق: بعد الكشف عن فريسة محتملة عن طريق الأجزاء الحساسة ، تؤدي الحركة السريعة للأوراق إلى شل حركتها داخلها.
  • مصائد الشفط: تُمتص الفريسة في هيكل يشبه المثانة ، أووتريكلي ، حيث يتم إنشاء فراغ ضغط بداخله
  • المصائد: لديها شعر يوجه الفريسة بقوة داخل الجهاز الهضمي.

يمكن أيضًا تصنيف هذه المصائد على أنها نشطة أو سلبية ، بناءً على مشاركة النبات في الالتقاط. على سبيل المثال ، نباتات تريفيوفيلوم تظهر مصيدة لزجة سلبية تفرز الصمغ ولكن لا تصاحبها حركة أو تطور للأوراق استجابة لالتقاط الفريسة. على العكس من ذلك ، فإن الفخاخ اللزجة للنباتات من الجنس دروسيرا، تعتبر نشطة لوجود الأوراق التي ، مع نمو خلوي سريع ، تغلف الفريسة مفضلة هضمها.

من المثير للاهتمام أن نلاحظ أن الأنواع المختلفة من الفخاخ متخصصة في التقاط أنواع مختلفة من الفرائس: فالنباتات ذات الفخاخ اللاصقة تلتقط الحشرات الطائرة الصغيرة ، وتلك التي لديها مصيدة أسكيدية يمكنها أن تفترس الحشرات الطائرة الكبيرة ، في حين أن مصيدة الساق إنها مناسبة لالتقاط حشرات التربة الكبيرة نسبيًا. [5]

تحرير المصيدة Ascidian

تطورت هذه الأنواع من المصائد بشكل مستقل في أربع مناسبات على الأقل. ربما يكون هذا هو أبسط هيليامفورا: من الواضح أن المصائد في هذه النباتات ناتجة عن تعديل للأوراق التي خضعت لعملية دحرجة باللحام بين الهوامش.

هذه النباتات موطنها مناطق أمريكا الجنوبية مع هطول أمطار كثيفة ، وبالتالي ، يجب عليها التأكد من أن الأسكيديوم لا يملأ بمياه الأمطار. لحل المشكلة ، فضل الانتقاء الطبيعي تطور الصرف ، على غرار الحوض: فجوة صغيرة بين هوامش الأوراق المفصلية التي تسمح بتدفق المياه الزائدة من الأسكيديوم.

هيليامفورا هو عضو في Sarraceniaceae ، وهي عائلة من العالم الجديد ينتمي إليها جنسان آخران من النباتات آكلة اللحوم: ساراسينيا، المتوطنة في فلوريدا ، ه دارلينجتونيا، أصلاً من كاليفورنيا. هناك Sarracenia purpurea subsp. بوربوريا لديها توزيع أوسع يصل إلى كندا.

في هذا النوع ساراسينيا، يتم حل مشكلة الحشو المفرط للأسكيديوم عن طريق وجود غطاء حماية: تمدد للورقة يغطي فتحة الأنبوب ، مما يحميها من المطر. ربما بسبب هذا المأوى الأفضل من الماء ، فإن أنواع ساراسينيا تمكن من إفراز الإنزيمات ، مثل البروتياز والفوسفاتاز ، في السائل الهضمي في قاع الأسكيديوم ، في حين أن هيليامفورا يعتمدون فقط على الهضم البكتيري. هذه الإنزيمات تهضم البروتينات والأحماض النووية للفريسة ، وتطلق الأحماض الأمينية وأيونات الفوسفات التي يمتصها النبات.

نبات الكوبرا (دارلينجتونيا كاليفورنيكا) لديه تكيف موجود أيضًا في Sarracenia psittacina وبدرجة أقل أيضًا في Sarracenia طفيفة: الغطاء هو تورم يغلق جزئيًا فتحة الأسكيديوم. يتم دعم تجويفه بواسطة الهالات التي تسمح للضوء ، الخالي من الكلوروفيل ، باختراق الأنبوب. من خلال عبور الفتحة الموجودة في المنطقة السفلية من الغطاء الخيشاني ، تحاول الحشرات (خاصة النمل) ، بمجرد دخولها ، الهروب باستخدام هذا المخرج الخاطئ ، حتى تسقط في الجهاز الهضمي. أيضا بعض الشتلات الصغيرة ساراسينيا لديها غطاء طويل وبارز لذلك يعتقد أن دارلينجتونيا تمثل حالة استدامة المرحلة اليرقية.

يمثل الجنس ثاني أكبر مجموعة من النباتات الزكية الجنيات، التي يمتلك حوالي 100 نوع منها أسكيديا مدعومًا بالجزء الأخير من المحلاق الذي يتطور كامتداد للوريد الورقي الرئيسي. العديد من الأنواع تصطاد الحشرات ، على الرغم من أنها أكبر ، وعلى وجه الخصوص الجنة راجا، يصطاد أحيانًا الثدييات والزواحف الصغيرة. [6] تمثل هذه الحاويات في الواقع مصدرًا جذابًا للغذاء لآكلات الحشرات الصغيرة. [7] لتجنب الالتقاط العرضي لملف الجنيات bicalcarata لها شوكتان حادتان تنطلقان من قاعدة الغطاء الخيشاني باتجاه مدخل الزقدي وتحاول بواسطتهما حماية نفسها من غارات هذه الثدييات. هذه الأطروحة ، ومع ذلك ، لا يقبلها جميع الباحثين. [8]

تطورت المصائد الأسكيدية في مجموعتين أخريين على الأقل. Cephalotus follicularis هو نبات لاحم صغير من غرب أستراليا وله زقدي على شكل خف. في هذا النوع ، يكون التمعج ، وهو الحافة التي تحد فتحة الأسكيديوم ، واضحًا بشكل خاص ، ويفرز الرحيق ويتم تزويده بنتوءات شائكة في الفتحة تمنع الحشرات المحاصرة من الهروب. جدار العديد من النباتات ذات الأسكيدية مغطاة بطبقة شمعية ، زلقة للحشرات التي غالبًا ما تجذبها الرحيق الذي يفرزه التمعج ولون الأنثوسيانين اللامع ، على غرار الأزهار. [7] في ساراسينيا فلافايتم تصحيح الرحيق بالكونين ، وهو قلويد سام موجود أيضًا في الشوكران ، والذي من المحتمل أن يزيد من كفاءة المصيدة عن طريق تسميم الفريسة نفسها. [9]

آكل لحوم آخر مع مصيدة أسيدية هو بروكينيا ريدوكتا. يحتوي هذا البروميلياد ، مثل الأناناس ، على جرة مكونة من أوراق شمعية متصلة بإحكام عند القاعدة. في العديد من البروميلياد ، يخترق الماء وركودًا داخل الجرة التي تصبح موطنًا للضفادع والحشرات والبكتيريا المثبتة للنيتروجين ذات الأهمية الكبيرة للنبات. في بروكينيا، تخصصت الجرة كمصيدة للحشرات ، تحتوي على مجموعة من البكتيريا الهضمية وبطانة داخلية شمعية.

تحرير المصيدة اللاصقة

المصائد اللاصقة هي تلك التي تعتمد فيها آلية الحصر على الخصائص اللاصقة للصمغ الذي تفرزه الغدد الخاصة الموجودة في الأوراق. يمكن أن تكون هذه الغدد صغيرة وغير مرئية تقريبًا للعين المجردة (مثل تلك الموجودة في الجنس بينجويكولا) أو طويلة ، وفي بعض الحالات ، متنقلة (كما في النوع دروسيرا). تطورت المصائد اللاصقة بشكل مستقل خمس مرات على الأقل في النباتات المختلفة التي تمتلكها.

في هذا النوع بينجويكولا، الغدد قصيرة ولاطئة. لا تجعل الأوراق اللامعة هذه النباتات تبدو آكلة للحوم بشكل خاص ، لكنها في الواقع مصائد فعالة للغاية للقبض على الحشرات الطائرة الصغيرة (مثل ذباب الفطر) ، وتستجيب لالتقاطها بنمو سريع نسبيًا. يمكن أن ينتج عن هذا التطور الموجه للتوجه لف نصل الورقة (لمنع المطر من انزلاق الفريسة عن سطح الورقة) أو تجويف السطح تحت الفريسة (لتشكيل حفرة هضمية ضحلة).

النوع دروسيرا يشمل أكثر من 100 نوع مع مصائد لزجة نشطة ، توضع غددها في نهايات مخالب طويلة تتحرك بسرعة إلى حد ما استجابة لالتقاط الفريسة. مخالب دروسرا بورماني إنهم قادرون على الانحناء بزاوية 180 درجة في دقيقة واحدة تقريبًا. ال دروسيرا إنها عالمية للغاية وتم العثور عليها في جميع القارات ، باستثناء القارة القطبية الجنوبية. تعيش ثلاثة أنواع في إيطاليا ، D. rotundifolia, D. وسيطة هو D. Anglica، يمكن تتبعها بسهولة أكبر في قوس جبال الألب أو ما قبل جبال الألب. [10] تم العثور على أكبر تنوع لها في أستراليا ، موطن مجموعة فرعية كبيرة من الأقزام sundews ، مثل ذبابة القزم، والأنواع الدرنية مثل دروسيرا بيلاتا، والتي تشكل الدرنات لتعيش أشهر الصيف الحارة والجافة. تعتمد هذه الأنواع بشكل كبير على مصدر النيتروجين الذي تمثله الحشرات وتفتقر عمومًا إلى تلك الإنزيمات ، مثل اختزال النترات ، التي تتطلبها النباتات لتحويل نيتروجين التربة إلى شكل عضوي قابل للاستيعاب.

مشابه ل دروسيرا هو النوع ذبابة الفاكهة، والتي تختلف في الوضع السلبي للالتقاط: الأوراق غير قادرة على التحرك بسرعة أو تنمو استجابةً للوقوع في فخ. متشابه في السلوك ، ولكن لا علاقة له ذبابة الفاكهة، هي نباتات الجنس جبيل. ذبابة الفاكهة يمكن اعتباره استثناءً بين النباتات آكلة اللحوم حيث ينمو في ظروف شبه صحراوية ، في حين أن جميع الأنواع الأخرى تعتبر نموذجية للمستنقعات أو المناطق الاستوائية.

تشير البيانات الجزيئية المستندة بشكل خاص إلى إنتاج بلومباجين إلى أن Triphyophyllum peltatum، وهو آكل اللحوم اللزج الآخر من عائلة Dioncophyllaceae ، يرتبط ارتباطًا وثيقًا بـ ذبابة الفاكهة، والتي تشكل جزءًا من مجموعة كبيرة من النباتات آكلة اللحوم وغير آكلة اللحوم ، والتي تنتمي إليها Droseraceae و Nepenthaceae و Ancistrocladaceae و Plumbaginaceae. [11] يُعتبر هذا النبات عادةً ليانا ، ولكن في مرحلة الأحداث لديه عادات آكلة للحوم بسبب طلب محدد للعناصر الغذائية الأساسية لزهوره.

Snap trap Edit

من المحتمل أن تكون الآلية الأكثر إثارة ، لأنها إحدى الحالات النادرة التي يكون فيها النبات قادرًا على القيام بحركات سريعة بحيث يبدو وكأنه حيوان. يساهم الشكل المميز للأوراق (على غرار الفم بأسنان حادة) في جعل التأثير أكثر لفتًا للانتباه. هناك نوعان من المصائد المفاجئة ، كل منها موجود في نوع واحد: فينوس صائدة الذباب (ديونايا موسيبولا) وألدروفاندا (الدروفاندا الحويصلي).

Aldrovanda هو نبات مائي متخصص في اصطياد اللافقاريات الصغيرة. Dionaea ، من ناحية أخرى ، أرضية ويصطاد بشكل رئيسي الذباب والحشرات الطائرة الأخرى. الفخاخ متشابهة للغاية: لها أوراق تنقسم منطقتها النهائية إلى فصين ، يتوقفان على طول الضلع المركزي. يوجد في الداخل شعيرات زناد حساسة للمس (ثلاثة في كل فص في حالة Dionaea ، والكثير في حالة Aldrovanda). عندما يتم ثني الشعر ، فإنها تتسبب في فتح القنوات الأيونية في أغشية الخلايا في قاعدتها ، مما يؤدي إلى توليد جهد فعل ينتشر إلى خلايا الطبقة الوسطى. [12] تستجيب هذه الخلايا عن طريق ضخ أيونات البوتاسيوم في البيئة خارج الخلية. يمكن أن يتسبب ذلك في فقد الماء ، والذي يهرب بالتناضح ، مما يتسبب في انهيار خلايا الأضلاع ، أو يمكن أن يؤدي إلى نمو سريع للحمض. [13] لا تزال مسألة ماهية آلية العمل محل نقاش كبير ، ولكن النتيجة على أي حال هي أن الفصوص ، التي تظل تحت الضغط ، تنغلق فجأة. [12] تستغرق هذه العملية حوالي ثانية (أقل بكثير إذا كان النبات في حالة جيدة).

في مصيدة ذباب فينوس ، يتم منع عمليات الإغلاق غير المجدية (استجابةً لقطرات المطر أو الحطام المتساقط) بواسطة ذاكرة بسيطة تمتلكها الأوراق: في الواقع ، يلزم إغلاق محفزين متباعدتين بين 0.5 و 30 ثانية. من الضروري أيضًا أن يستمر التحفيز حتى بعد إغلاق الورقة لبدء الهضم ، وإلا تفتح الورقة مرة أخرى بعد بضع ساعات (حوالي يوم واحد). تؤدي الضغوط المستمرة للفخاخ إلى تسوس النبات ، لذلك لا ينصح بتحفيزها.

المفاجئة في الأوراق هي حالة نموذجية من tigmonastia ، وهي حركة غير مباشرة ناتجة عن التباين في انتفاخ الخلايا استجابة لمحفز ملموس. يؤدي التحفيز الإضافي للأسطح الداخلية للفصوص ، الناتج عن صراع الحشرة ، إلى إغلاقها أكثر فأكثر لتغلف الفريسة (توجه الأنبوب). عن طريق الختم بإحكام ، تشكل الفصوص نوعًا من المعدة يتم فيها الهضم ، والتي تستمر من أسبوع إلى أسبوعين. يمكن إعادة استخدام الأوراق ثلاث أو أربع مرات قبل أن تصبح مخدرة لتحفيزها وتموت.

تحرير فخ الشفط

مصائد الشفط هي فريدة من نوعها لهذا النوع يوتريكولاريا. غالبًا ما تحتوي هذه النباتات على حويصلات تحت الأرض على شكل كيس تسمى utricles ، والتي تتسبب عن طريق ضخ الأيونات للخارج في تسرب المياه عن طريق التناضح وما يترتب على ذلك من فراغ جزئي داخلها. يحتوي utricle على فتحة صغيرة محكمة الإغلاق بواسطة باب. في الأنواع المائية ، تم تجهيز البوابة بزوج من الشعر الطويل المثير. اللافقاريات المائية (مثل براغيث الماء ، Daphnia sp.) التي تلامس هذه الشعيرات تجعل الباب ينفتح للداخل. يولد إطلاق المكنسة شفطًا يمتص الماء ويفترس داخل الحويصلة ، حيث يتم بعد ذلك الهضم. حجم القواطع يختلف من 1 إلى 4 ملم.

العديد من أنواع يوتريكولاريا - مثل اليو ساندرسوني - إنها أرضية وتنمو على تربة ملوثة ، يتم تنشيط آليات حبسها بطريقة مختلفة قليلاً. utricularie عديمة الجذور ، على الرغم من أن الأنواع الأرضية تمتلك سيقانًا ثابتة تذكرها. تنتج الأنواع التي تعيش في المياه المعتدلة براعم تنفصل خلال أشهر الشتاء الباردة عن النبات مع موتها وتبقى كامنة حتى حلول الربيع. L 'يو ماكروريزا نموها يضبط عدد الحويصلات وفقًا لنوع المغذيات السائدة في موطنها.

تحرير الاعتراض

تعتبر مصائد القدر نموذجية لـ جينليسيا، ال النباتات المفتاح. في هذه النباتات ، التي يبدو أنها متخصصة في التقاط الكائنات الأولية المائية ، تسمح الورقة المعدلة على شكل "Y" للفريسة بالدخول ، ولكن ليس الخروج.

يحدث هذا بفضل وجود الشعر الموجه إلى الداخل والذي يجبر الفريسة على التحرك في اتجاه معين. عند دخول الفتحة الحلزونية التي تلتف حول ذراعي Y العلوية ، تضطر الفريسة إلى الوصول بلا هوادة إلى "المعدة" ، الجهاز الهضمي الموجود في الجزء السفلي من ذراع Y. ويعتقد أن حركة الفريسة هي أيضًا يفضله الماء المتدفق عبر المصيدة ، مما ينتج عنه شفط مماثل لتلك الناتجة عن حويصلات Utricolarie. من المحتمل أن هذين النوعين من المصائد مرتبطان تطوريًا.

يمكن العثور على هياكل مشابهة لهذا النوع من المصائد Sarracenia psittacina هو دارلينغتون كاليفورنيكا.

لكي يتم اعتبار النبات من آكلات اللحوم الكاملة ، يجب أن يكون قادرًا على جذب الفريسة وقتلها وهضمها ، [14] مستفيدًا من امتصاص منتجات الجهاز الهضمي (خاصة الأحماض الأمينية والنيتروجين). لذلك ، هناك درجات مختلفة من آكلة اللحوم: من النباتات غير لاحم، ل شبه لاحم، حتى الحيوانات آكلة اللحوم الحقيقية ، بما في ذلك تلك التي لديها مصائد بسيطة وغير متخصصة ، كما هو الحال في هيليامفورا، وأولئك الذين لديهم آليات معقدة ومتطورة ، الموجودة على سبيل المثال في فينوس صائدة الذباب.

النباتات شبه آكلة اللحوم ذات الأهمية الخاصة هي روريديولا هو Catopsis berteroniana هذا الأخير هو bromeliad مثل بروكينيا، ولكن في حين أن هذا قادر على إنتاج الفوسفاتيز ، فإن C. bertoroniana فهو غير قادر على تخليق أي نوع من الإنزيمات الهضمية [15] (تنزلق الفرائس داخل الجرار التي تمتلكها هذه النباتات ويتم هضمها بواسطة البكتيريا الموجودة بداخلها).

ال روريديولا يظهرون علاقة معقدة مع فرائسهم. مشابه ل دروسيرا، نباتات هذا الجنس لها أوراق لزجة مع غدد إفراز الصمغ ، لكنها لا تستفيد بشكل مباشر من الحشرة المأسورة. في الواقع ، بفضل التعايش المتبادل مع الحشرات المفترسة (Miridae: باميريديا) التي تتغذى على الحشرات المحاصرة ، يمتص النبات العناصر الغذائية المشتقة من فضلاتها. [16]

بعض أنواع Martyniaceae (Pedaliaceae سابقًا) ، مثلIbicella lutea، لها أوراق لزجة تصيد الحشرات ولكن لم يثبت أنها آكلة اللحوم. [17] وبالمثل ، فإن بذور "كيس الراعي" (كابسيلا بورصا باستوريس) ، الجرار من Paepalanthus bromelioides، و bracts من Passiflora foetida وسيقان النورات وسيبلات Stylidium spp. [18] يبدو أنها تصطاد وتقتل الفريسة ، لكن تصنيفها على أنها لاحمة لا يزال قيد المناقشة.

يستخدم أحيانًا إنتاج إنزيمات هضمية معينة (البروتياز ، الفوسفاتاز ، الريبونوكلياز ، إلخ) كمعيار تشخيصي للاحوم. ومع ذلك ، ستستبعد هذه الطريقة بعض الأنواع مثل جبيل, هيليامفورا [19] هـ دارلينجتونيا، [20] مقبولة بشكل عام على أنها حيوانات آكلة للحوم ، ولكنها في الواقع تظهر تعايشًا مع البكتيريا المجهزة بالإنزيمات المفيدة لهضم الفريسة. يفتح النقاش حول التعريف القائم على النشاط الأنزيمي سؤالًا يتعلق بـ روريديولالا توجد أسباب واضحة تجعل النبات الذي يحتوي على بكتيريا تكافلية يمكن اعتباره لاحقًا آكلة اللحوم بعد التقاطه ، في حين أن امتلاك الحشرات المتعايشة يستبعد هذا الاحتمال.

التصنيف العلمي للنباتات آكلة اللحوم ، وبشكل عام لجميع النباتات المزهرة ، في تطور مستمر.

في نظام Cronquist ، يتم تضمين عائلات Droseraceae و Nepenthaceae في ترتيب نيبينثاليز ، بناءً على التماثل الشعاعي لزهورهم ونوع مصيدة الحشرات. يتم ترتيب عائلة Sarraceniaceae أيضًا في هذا الترتيب.
تنتمي بيبليداسيا ، سيفالوتاسيا ، وروريدولاسيا إلى رتبة ساكسيفراغاليس ، بينما تنتمي العدسة العدسة إلى رتبة سوكروفولارياليس.

مع التصنيفات الحديثة ، مثل تلك الخاصة بمجموعة أنجيوسبيرم ، فإن العائلات التي تنتمي إليها النباتات آكلة اللحوم ظلت كما هي ولكنها خضعت لإعادة التوزيع ضمن الرتب المختلفة. النوع ذبابة الفاكهة يُعتبر أنه ينتمي إلى عائلة أحادية النمط ، Drosophyllaceae ، والتي تختلف عن Droseraceae والتي ربما تكون أكثر ارتباطًا بـ Dioncophyllaceae.

يوجد أدناه تصنيف محدث للأجناس يشمل كلا من النباتات آكلة اللحوم وشبه آكلة اللحوم:

من الصعب إعادة بناء تطور النباتات آكلة اللحوم بسبب قلة الاكتشافات الأحفورية. تم العثور على عدد قليل جدًا من القطع الأثرية ، تتكون في الغالب من البذور أو حبوب اللقاح. هذا يرجع إلى حقيقة أن النباتات آكلة اللحوم هي عشبية ، لذلك ليس لديهم هياكل متحجرة بسهولة مثل اللحاء أو الخشب. على أي حال ، لم تكن الفخاخ لتنجو على أي حال.
يمكن استنتاج بعض المؤشرات على التكيفات التطورية لهذه النباتات من بنية المصائد الحالية.

من الواضح أن المصائد الأسكيدية مشتقة من الأوراق الملفوفة. أنسجة الأوعية الدموية ساراسينيا لقد أظهروا ذلك بوضوح: "العارضة" التي تمتد على طول مقدمة المصيدة تتكون من سلسلة من الحزم الوعائية ، التي تواجه اليمين واليسار ، كما هو متوقع من اندماج هامش الورقة. تُظهر المصائد اللاصقة أيضًا تدرجًا تطوريًا بسيطًا يتراوح من الأوراق اللاصقة غير الآكلة للحوم ، من خلال المرحلة اللاصقة السلبية إلى الأشكال النشطة. تظهر البيانات الجزيئية أن الكليد ديونيا-ألدروفاندا يرتبط ارتباطًا وثيقًا بـ دروسيرا, [21] ma le trappole possedute dai due generi sono così diverse che la supposizione che le trappole a scatto derivino da trappole adesive dotate di veloce motilità e quindi non più dipendenti dal meccanismo della adesività è dibattuta.

Esistono oltre 250 000 - specie di Angiosperme, ma di queste solo circa 600 sono considerate carnivore. Le vere carnivore si sono probabilmente evolute in modo indipendente almeno in dieci occasioni tuttavia, alcuni di questi gruppi indipendenti sembrano discendere da un recente progenitore comune con predisposizione alla carnivorosità. Alcuni gruppi (Ericales e Caryophyllales) sembrano essere un terreno particolarmente fertile per lo sviluppo di adattamenti carnivori, sebbene nel caso delle Ericales questo potrebbe essere dovuto all'ecologia del gruppo piuttosto che alla sua morfologia, dal momento che la maggior parte delle specie di Ericali crescono in habitat a basso contenuto di nutrienti, come le brughiere e le paludi.

Si presume che tutte le varie tipologie di trappole siano modificazioni di una struttura di base simile: [22] le foglie ricoperte di peli. Queste (o meglio le ghiandole pilifere) sono idonee alla cattura ed al trattenimento delle gocce di pioggia nelle quali possono proliferare dei batteri. Gli insetti che atterrano sulla foglia possono impantanarsi a causa della tensione superficiale dell'acqua, e così soffocare. I batteri, iniziando un processo di decomposizione, rilasciano i nutrienti derivati dalla carcassa, che la pianta riesce ad assorbire tramite le sue foglie. Questa nutrizione fogliare può essere osservata in molte piante non-carnivore. Negli ambienti poveri di nutrienti, le piante che mostrarono una migliore capacità di intrappolamento di insetti o d'acqua, ebbero un vantaggio selettivo poiché hanno avuto accesso a più nutrienti rispetto alle piante con minore efficienza. L'acqua piovana può essere raccolta nelle concavità delle foglie, e ciò può aver portato alla comparsa delle trappole ad ascidio. In alternativa, gli insetti possono essere catturati da foglie adesive producenti mucillagine, che portarono alla formazione delle trappole a "carta moschicida".

È possibile che le trappole ad ascidio si siano evolute semplicemente attraverso una pressione selettiva che ha causato un aumento della depressione nelle foglie concave, seguita dalla saldatura dei margini e dalla conseguente perdita dei peli ad eccezione del fondo, dove impediscono alla preda di risalire in superficie.

Le trappole a nassa della Genlisea possono essere considerate ascidi costituiti da una foglia a forma di Y, che successivamente si sono specializzati per impedire l'uscita della preda dalla struttura oppure possono essere considerate delle trappole ad aspirazione in cui le protrusioni che guidano la preda formano qualcosa di più efficace rispetto alle reti ad "imbuto" ritrovate in molte utricolarie acquatiche. Qualunque sia la sua origine, la forma elicoidale della trappola è un adattamento che porta sia ad un aumento della superficie di intrappolamento, sia alla possibilità di cattura in tutte le direzioni quando la pianta cresce sepolta dal muschio.

L'origine delle trappole ad aspirazione è più difficile da spiegare. Esse potrebbero essere derivate da ascidi che, venendo sommersi, si sono specializzati per la cattura di prede acquatiche, come fa attualmente la Sarracenia psittacina. Negli ascidi subaerei le prede possono scappare dalla trappola volando o arrampicandosi ma ciò viene spesso impedito dalla presenza di cera sulla superficie interna della trappola e dai tubi stretti. Una trappola acquatica potrebbe aver portato, come in Utricularia, allo sviluppo di un coperchio formante la porta di una proto-vescicola. In seguito, questa divenne attiva con l'evoluzione di un vuoto parziale al suo interno, che si libera grazie al contatto della preda con i peli innescanti posti sulla porta della vescicola.

A livello evolutivo, le trappole adesive includono anche le trappole a scatto dell'Aldrovanda e della Dionaea. La produzione di mucillagine collosa è presente in molti generi non-carnivori, cosicché non è difficile capire come si siano evolute le trappole passive in Byblis e Drosophyllum.

Le trappole attive richiedono una maggiore spiegazione. I rapidi movimenti delle foglie possono essere causati da una rapida crescita o da un cambiamento di turgore nelle cellule, che ne causa l'espansione o la contrazione per la veloce alterazione del loro contenuto d'acqua. Le trappole a lento movimento, come quelle di Pinguicula sfruttano la crescita rapida, mentre Dionea utilizza il cambiamento di turgore cellulare, che è così rapido che la sostanza adesiva è divenuta superflua e quindi non viene più prodotta. Inoltre le ghiandole per la produzione della colla (così evidenti in Drosera) si sono tramutate nei denti e nei peli innescanti della trappola a "tagliola" un esempio di come la selezione naturale possa trasformare le strutture preesistenti per adibirle a nuove funzioni.

Recenti analisi tassonomiche delle relazioni tra le Caryophyllales indicano che le Droseraceae, Triphyophyllum, Nepenthaceae e Drosophyllum, taxa strettamente imparentati, sono parte di un ampio clade che include gruppi non-carnivori quali Tamarix, Ancistrocladaceae, Polygonaceae e Plumbaginaceae. [23] È interessante notare che le foglie del Tamarix, così come quelle di parecchie Plumbaginaceae (p.es. Limonium), possiedono ghiandole specializzate nella secrezione di sali, che possono essere state cooptate per la secrezione di altre sostanze quali proteasi e mucillagini. Alcune delle Plumbaginaceae (p.es. Ceratostigma) presentano sullo stelo anche delle ghiandole vascolarizzate che secernono mucillagine sul calice e sono d'aiuto per la disseminazione e per la protezione dei fiori dall'attacco di insetti parassiti. Anche le Balsaminaceae (come il genere Impatiens), molto affini alle Sarraceniaceae ed alle Roridula, presentano sullo stelo delle ghiandole simili, che sembrano omologhe ai tentacoli di molti generi di piante carnivore. È quindi probabile che la carnivorosità si sia evoluta da una funzione protettiva più che direttamente da una nutrizionale.

Le uniche trappole che si discostano dalla discendenza da foglie pelose o strutture affini, sono quelle delle bromeliacee carnivore (Brocchinia e Catopsis). Queste piante hanno utilizzato le loro urne, parti fondamentali della struttura di una bromeliacea, per un nuovo scopo, affidandosi alla produzione di cera e di altre "armi" tipiche delle carnivore.

Le piante carnivore per quanto molto diffuse sono abbastanza rare. Si trovano quasi esclusivamente in habitat quali paludi e torbiere, dove i nutrienti del suolo sono estremamente limitanti mentre luce solare e acqua sono facilmente disponibili. Solo in tali estreme condizioni lo sviluppo di attitudini carnivore risulta favorito al punto da renderne ovvio l'adattamento.

La carnivora archetipica, la venus acchiappamosche, cresce in condizioni ambientali estreme. Il suolo nel quale si sviluppa contiene livelli di azoto e calcio molto bassi rispetto al normale. [24] Ciò costituisce un problema perché l'azoto è essenziale per la sintesi proteica ed il calcio per irrigidire la parete cellulare. [25] Risultano bassi anche i livelli di fosfato, utile per la sintesi degli acidi nucleici, e di ferro, per la produzione della clorofilla. Il suolo inoltre spesso è saturo d'acqua e ciò favorisce la formazione di ioni tossici, come l'ammonio (NH4 + ), e rende il pH abbastanza acido, da 4 a 5. Lo ione ammonio, se presente a basse concentrazioni può essere utilizzato dalla pianta come fonte di azoto, ma ad alte concentrazioni diventa tossico e può causare dei danni.

L'habitat delle piante carnivore è caldo, soleggiato e costantemente umido in esso la pianta entra in una relativamente piccola competizione con la bassa copertura prodotta dal muschio del genere Sphagnum.

Sebbene questo tipo di habitat sia tipico della maggior parte delle piante carnivore, tanto che queste hanno la popolare reputazione di essere piante di palude, esistono alcune carnivore che vivono in ambienti atipici. Drosophyllum lusitanicum, per esempio, vive nelle aree marginali attorno al deserto, mentre la Pinguicula vallisneriifolia è comune nei dirupi calcarei. [26]

Nel 1984 J. Givnish et alii, studiando la Brocchinia reducta, proposero un modello basato sull'analisi costi/benefici che spiegasse perché le carnivore siano così spesso ristrette ai siti fradici, soleggiati e poveri di nutrienti e siano invece così rare in altri ambienti meno stressanti. [27]

In tutti i casi studiati, la carnivorosità permette alle piante di accrescersi e di riprodursi utilizzando gli animali come fonte di azoto, fosforo e (possibilmente) potassio, quando le fonti usuali presenti nel suolo sono scarse o assenti. [28] [29] [30] Esistono comunque diversi gradi di dipendenza dalla preda animale. Le drosere pigmee non sono capaci di usare i nitrati del suolo perché sono prive degli enzimi necessari (in particolare la nitrato reduttasi) e così dipendono quasi interamente dalla cattura della preda. [31] Pinguicula vulgaris riesce a sfruttare le fonti inorganiche d'azoto meglio di quelle organiche, ma una miscela di entrambe porta ad una crescita migliore di quella che potrebbe avvenire adoperandone una sola. [28] Le utricularie europee sembrano in grado di utilizzare in uguale misura entrambe le fonti. Le prede animali, quindi, suppliscono alla carenza di nutrienti nel suolo, ma in misura differente nelle differenti specie.

In generale, le piante usano le loro foglie per intercettare la luce solare. L'energia luminosa serve per ridurre l'anidride carbonica dell'aria attraverso gli elettroni dei legami chimici dell'acqua, producendo zuccheri (ed altra fitomassa) e liberando ossigeno durante il processo di fotosintesi. Nelle foglie avviene anche la respirazione cellulare, necessaria per la produzione di energia chimica, derivata dalla degradazione della fitomassa. Questa energia, accumulata temporaneamente sotto forma di ATP, è indispensabile per far avvenire quelle reazioni metaboliche che sono alla base della vita delle cellule di tutti gli esseri viventi. La respirazione cellulare ha come prodotto finale la CO2, che viene immessa nell'atmosfera.

Affinché possa crescere, è necessario che la pianta fotosintetizzi più di ciò che consuma con la respirazione. Infatti, se avvenisse il contrario, la pianta degraderebbe gradualmente la sua biomassa fino a morire. Il potenziale di crescita di una pianta è quindi dato dal valore netto della fotosintesi, uguale alla biomassa totale acquisita con la fotosintesi meno la biomassa consunta dai processi respiratori. Un'attenta analisi del rapporto costo-beneficio è importante per capire e spiegare la carnivorosità delle piante. [32]

Nelle piante carnivore, le foglie non sono usate solo per la fotosintesi, ma anche come trappole. Sfortunatamente, cambiando la forma della foglia per ottenere una trappola migliore, viene diminuita l'efficienza fotosintetica (per esempio, gli ascidi tendono ad essere eretti verticalmente e solo l'opercolo può intercettare direttamente la luce).
La pianta deve spendere energia supplementare anche per la formazione di strutture non-fotosintetiche come ghiandole, peli, sostanze adesive e per la produzione di enzimi digestivi. La fonte di energia adoperata è sempre l'ATP e ciò implica un aumento della respirazione cellulare rispetto alla sua biomassa. Quindi, una pianta carnivora dovrà diminuire la fotosintesi ed incrementare la respirazione, ottenendo un potenziale di crescita basso a causa degli alti costi richiesti dalla carnivorosità.

Il vantaggio della carnivorosità consiste nell'essere in grado di sfruttare l'azoto e il fosforo presenti nelle prede e consentire quindi alla pianta di crescere meglio sui terreni poveri di queste sostanze. In particolare un apporto supplementare di azoto e fosforo rende la fotosintesi più efficiente, in quanto essa dipende dalla capacità della pianta di sintetizzare grandi quantità dell'enzima ricco di azoto rubisco (ribulosio-1,5-difosfato carbossilasi/ossigenasi), che è la proteina più abbondante sulla terra.

È intuitivamente chiaro che la Dionea è più carnivora rispetto alla Triphyophyllum peltatum: la prima possiede una trappola a scatto attiva a tempo pieno, la seconda presenta una trappola adesiva passiva part-time. L'energia spesa per la costruzione ed il mantenimento della propria trappola è una misura idonea per calcolare la carnivorosità della pianta.

Usando questa misura dell'investimento in carnivorosità si può ipotizzare un modello. Nella figura 1 è mostrato il grafico dell'assorbimento di anidride carbonica (potenziale di crescita) in rapporto alla respirazione della trappola (investimento in carnivorosità) per una foglia in un terreno soleggiato e che non contiene alcun elemento nutritivo.

La respirazione si presenta come una linea retta che scende al di sotto dell'asse orizzontale (produzione di anidride carbonica). La fotosintesi lorda è una linea curva al di sopra dell'asse orizzontale: all'aumentare dell'investimento aumenta la fotosintesi della trappola, dal momento che la foglia riceve un maggior apporto di azoto e fosforo.

Comunque questo vantaggio non dura per sempre. In realtà altri fattori (come l'intensità della luce o la concentrazione di anidride carbonica) possono risultare più limitanti per la fotosintesi di quanto non lo sia l'apporto di azoto e fosforo. Ne consegue che un ulteriore incremento dell'investimento in carnivorosità non si tradurrà in una migliore crescita della pianta. Affinché la pianta sopravviva l'assorbimento netto dell'anidride carbonica, e quindi il potenziale di crescita della pianta, deve essere positivo. C'è un ampio margine di investimento in cui ciò avviene, con un optimum diverso da zero. Le piante che investono più o meno di questo optimum assumeranno una quota di anidride carbonica maggiore o minore di quella della ipotetica pianta ottimale, e quindi cresceranno meno bene. Queste piante andranno incontro ad uno svantaggio selettivo. Con un investimento nullo in carnivorosità anche la crescita sarà nulla, poiché una pianta non-carnivora non potrà sopravvivere in un habitat dove il suolo è assolutamente privo di nutrienti. In natura, però, nessun habitat è così stressante, così anche alcune piante non-carnivore possono vivere in alcuni habitat propri delle carnivore. In particolare, lo Sphagnum è in grado di assorbire in maniera molto efficiente le piccole quantità di nitrati e fosfati presenti nella pioggia, e stabilisce inoltre rapporti simbiotici con i cianobatteri azotofissatori.

In un habitat con abbondanti nutrienti ma poca luce (figura 2), la curva della fotosintesi lorda sarà più bassa e più piatta, perché la luce sarà più limitante dei nutrienti. Una pianta può crescere ad investimento zero in carnivorosità inoltre, questo è anche l'optimum d'investimento per la pianta perché ogni impiego d'energia per la formazione di trappole riduce il valore di fotosintesi netta e quindi la crescita della pianta, rispetto ad una che ottiene i suoi nutrienti soltanto dal suolo.

Le piante carnivore si collocano tra questi due estremi: in ambienti in cui la luce e l'acqua sono fattori poco limitanti e dove al contempo i nutrienti presenti nel suolo risultano più limitanti, l'optimum di investimento in carnivorosità sarà più alto, e quindi l'adattamento carnivoro sarà più vantaggioso.

La maggiore evidenza per questo modello è data dal fatto che le piante carnivore tendono a svilupparsi in habitat dove acqua e luce sono abbondanti e dove la competizione è relativamente bassa: la tipica zona paludosa. Le carnivore che crescono in altri habitat richiedono maggiori garanzie per sopravvivere: il Drosophyllum lusitanicum cresce in condizioni di scarsità d'acqua, ma esige molta più luce e minore competizione della maggior parte delle altre piante carnivore. La Pinguicula valisneriifolia cresce su terreni con alti livelli di calcio, ma richiede una forte illuminazione e una minore competizione rispetto alla maggior parte delle altre pinguicule.

In generale, le piante carnivore sono scarsamente competitive, perché investono troppo pesantemente in strutture che non risultano vantaggiose in habitat ricchi di nutrienti. Esse sopravvivono perché sono in grado di sottoporsi a stress nutrizionali molto più alti rispetto alle non-carnivore: hanno successo dove altre piante falliscono. Infatti, le carnivore stanno ai nutrienti come i cactus stanno all'acqua. La carnivorosità risulta vantaggiosa solo quando lo stress nutritivo è molto alto e la luce è abbondante. [33] Quando queste condizioni non si verificano, alcune piante sono in grado di fare temporaneamente a meno della carnivorosità. È il caso di alcune specie di Sarracenia che in inverno producono foglie piatte, non carnivore, dette filloidi. In questa stagione infatti i livelli di luce sono più bassi rispetto all'estate e quindi la luce risulta più limitante dei nutrienti, il che rende la carnivorosità meno vantaggiosa. La mancanza di insetti per le basse temperature accentua inoltre il problema. Qualsiasi danno accada ai nuovi ascidi in via di formazione può impedirne la continuazione dello sviluppo, favorendo invece la produzione di filloidi da parte della pianta: la produzione di una trappola difettosa e inefficiente non vale l'energia impiegata per costruirla.

Molte altre carnivore vanno in dormienza in alcune stagioni: le drosere tuberose si tramutano in tubero durante la stagione secca le utricularie producono delle gemme invernali (turioni) e foglie non-carnivore vengono generate da molte pinguicule e dal Cephalotus follicularis nella stagione meno favorevole. Utricularia macrorhiza regola la produzione delle trappole in base alle condizioni chimiche dell'acqua ed all'abbondanza stagionale delle sue prede. [34] La carnivorosità part-time nella Triphyophyllum peltatum è dovuta ad un inusuale alto fabbisogno di potassio in un determinato momento del ciclo vitale della pianta, poco prima della fioritura.

Più una pianta è carnivora, più è probabile che il suo habitat sia convenzionale. La Venus acchiappamosche vive in un habitat molto stereotipato e specializzato, laddove piante meno carnivore (Byblis, Pinguicula) si trovano in habitat più inusuali (cioè quelli tipici per le non-carnivore). Byblis e Drosophyllum provengono entrambe da regioni relativamente aride e sono entrambe delle carnivore passive, possedendo palesemente le forme di trappola a più basso mantenimento. La Dionea filtra le proprie prede usando i dentelli sul bordo della trappola, per non sprecare più energia nel digerire di quella restituita dal contenuto calorico delle prede. In ogni situazione evolutiva essere il più pigri possibile paga, perché l'energia può essere investita nella riproduzione, e per quanto concerne l'evoluzione della specie, ai benefici a breve termine nella riproduzione sopravanzeranno sempre benefici a lungo termine in qualsiasi altro campo.

La carnivorosità paga molto raramente: perfino le stesse piante carnivore la evitano quando la luce è poco intensa o quando vi sono fonti più facili di nutrienti, usando così le caratteristiche carnivore solo se sono richieste in un determinato periodo o solo per la cattura di una preda particolare. In natura si hanno pochissimi habitat così stressanti da indurre l'assimilazione della biomassa tramite la creazione di peli ghiandolari e specifici enzimi. Molte piante beneficiano occasionalmente delle proteine animali in decomposizione sulle foglie, ma è raro che tale comportamento carnivoro sia notato da un osservatore casuale.

Le bromeliacee mostrano molto bene dei pre-adattamenti alla carnivorosità comunque, solo una o due specie possono venire classificate come vere carnivore. La maggior parte delle bromeliadi sono epifite, e la maggior parte delle epifite cresce parzialmente all'ombra sui rami degli alberi. È da notare che la Brocchinia reducta si accresce invece sul terreno. Per la loro forma ad urna, le bromeliacee trarrebbero un gran beneficio dai nutrienti derivati dall'ingresso delle prede al loro interno. In questo senso, molte bromeliacee sono delle probabili carnivore, ma i loro habitat sono troppo bui affinché si possano evolvere i riconoscibili caratteri carnivori.

Comunità degli ascidi Modifica

Sebbene gli ascidi servano per la cattura e la digestione delle prede, in essi si possono sviluppare delle comunità costituite principalmente da larve di ditteri, ragni, formiche ed acari.

Nel 1992 fu condotto uno studio sulle comunità presenti all'interno degli ascidi di Nepenthes ampullaria che dimostrò l'esistenza di una complessa catena alimentare, in cui sono presenti diversi livelli trofici. Sono infatti presenti organismi saprofagi, filtratori, detritivori e predatori e ogni gruppo è rappresentato da più specie. [35]

All'interno delle trappole delle Nepenthes sono presenti degli organismi, detti nepenthebionti, che sono totalmente dipendenti dagli ascidi in almeno uno stadio della loro vita. Si tratta principalmente di larve di ditteri, tra cui Culex rajah e Toxorhynchites rajah, il cui nome specifico è dovuto al fatto che essi si ritrovano solo all'interno degli ascidi di N. rajah. [36]

Le relazioni tra questi organismi e la pianta non sono ancora del tutto note. Non è chiaro se vi sia un semplice rapporto di commensalismo o se esistano dei rapporti mutualistici. [37]

Come tutte le piante, anche le carnivore possono riprodursi sia sessualmente sia asessualmente.

La riproduzione asessuata avviene mediante la produzione di gemme o tramite la divisione dei rizomi.

La riproduzione sessuata avviene mediante la formazione di fiori, che una volta fecondati origineranno i semi. Alcune specie sono ermafrodite, essendo presenti nel loro fiore sia stami sia pistilli, mentre altre sono dioiche, quindi esistono piante maschili e piante femminili. In alcune specie, come in D. capensis, è possibile l'autofecondazione, ma nella maggior parte delle piante essa è impedita da meccanismi diversi.

Poiché nella maggior parte delle piante carnivore l'impollinazione è affidata agli insetti, esse hanno dovuto sviluppare dei sistemi che impedissero l'uccisione degli impollinatori. Nelle sarracenie il fiore si sviluppa prima che vengano prodotti i nuovi ascidi dopo il riposo invernale, mentre in Dionaea il fiore si trova all'apice di un lungo stelo che lo allontana dalle trappole, la cui produzione viene interrotta durante la fioritura. Altre piante producono dei fiori i cui colori o il cui profumo attirano degli insetti di dimensioni tali da non poter essere catturati. [38]

Sebbene le diverse specie di piante carnivore abbiano differenti richieste in termini di esposizione, umidità, terreno etc., esse condividono alcune caratteristiche comuni.

La maggior parte delle carnivore richiede acqua piovana, o acqua distillata o deionizzata per osmosi inversa. [24]

Le acque comuni posseggono infatti minerali (in particolare sali di calcio) che possono rapidamente uccidere la pianta. Ciò è dovuto al fatto che la maggior parte delle specie carnivore si è evoluta in suoli acidi e poveri di nutrienti e di conseguenza si tratta di piante estremamente calcifughe e molto sensibili ad un eccesso di nutrienti nel terreno. Dal momento che la maggior parte di queste piante vive nei pantani, quasi tutte sono molto intolleranti ai suoli asciutti. Eccezioni sono costituite dalle drosere tuberose che richiedono un periodo di riposo estivo secco, e dal Drosophyllum che richiede condizioni più secche della maggior parte delle altre carnivore.

Le piante carnivore coltivate in esterno generalmente catturano insetti più che a sufficienza per far fronte alle proprie necessità di nutrienti. Una pianta carnivora che non cattura insetti morirà raramente, ma la sua crescita sarà ridotta. In caso di carenza si possono somministrare manualmente insetti per integrare la dieta della pianta la somministrazione di altro tipo di nutrienti, come per esempio pezzi di carne, può portare alla morte della trappola e dell'intera pianta.

Molte piante carnivore richiedono un ambiente soleggiato, che renderà il loro aspetto migliore poiché le incoraggia a sintetizzare pigmenti antocianini rossi e violacei. Molte specie, ad eccezione delle specie di Nepenthes e Pinguicula, amano la luce solare diretta purché non sia troppo intensa, tipica delle giornate estive più calde.

La maggior parte delle carnivore vive nelle paludi e alcune in habitat tropicali e quindi necessitano di una elevata umidità. Su piccola scala, questa condizione può essere ottenuta posizionando la pianta in un ampio sottovaso riempito di acqua o semplicemente vaporizzando la pianta giornalmente. Le piccole specie di Nepenthes crescono bene in larghi terrari.

Molte carnivore dei climi temperati, sebbene non sopportino il forte gelo, possono essere poste all'esterno per la maggior parte dell'anno. Le Nepenthes sp., essendo tropicali, richiedono invece una temperatura dai 20 ai 30 °C per sopravvivere.

Le carnivore necessitano di un appropriato suolo povero di nutrienti. Molte di esse apprezzano una mistura di torba acida di Sphagnum e sabbia orticola o perlite in rapporto 3:1. La fibra coir, ricavata dalle noci di cocco, è un accettabile sostituto della torba, essendo inoltre più ecologica non sfruttando le torbiere naturali. Le Nepenthes cresceranno meglio in un compost per orchidee costituito da bark sminuzzato (40%), substrato di Sphagnum (30%) e perlite (30%).

Ironicamente, le piante carnivore sono esse stesse suscettibili alle infestazioni da parte di insetti parassiti, quali gli afidi o le cocciniglie. Anche se le piccole infestazioni possono essere rimosse direttamente con le mani, le più grandi richiedono l'intervento di insetticidi. L'alcol isopropilico è un efficiente insetticida topico il diazinone, invece, è un eccellente insetticida non sistemico che viene ben tollerato da molte carnivore, così come il malathion, l'acephate e l'imidacloprid.

Sebbene gli insetti possano causare dei problemi, il pericolo maggiore per la coltivazione delle carnivore è rappresentato dalla botrite, o muffa grigia, una malattia causata dal fungo parassita Botrytis cinerea. Questi prospera in condizioni caldo-umide e può essere un problema durante l'autunno. In una certa misura, le piante carnivore temperate si possono proteggere da questo patogeno, ponendole in un ambiente fresco e ben ventilato in autunno e rimuovendo prontamente ogni foglia morta. Se questi accorgimenti risultassero inutili, si può intervenire con l'uso di un fungicida rameico. Altra malattia fungina molto comune tra le piante carnivore è l'oidio. Questa patologia colpisce soprattutto il Cephalotus follicularis e può essere curata irrorando la pianta con un anticrittogamico a base di zolfo.

Per i neofiti, le più facili carnivore da coltivare sono sicuramente quelle provenienti dalle zone freddo-temperate. Queste piante cresceranno bene se lasciate sempre all'esterno, in pieno sole, sia in inverno (se la temperatura non scende frequentemente sotto i 5 °C, altrimenti è necessario utilizzare una serra fredda) sia in estate. Vanno poste in un ampio vaso con un sottovaso pieno di acqua d'osmosi inversa o piovana durante l'estate e mantenute umide d'inverno. Fra le specie più comuni ricordiamo:

  • Drosera capensis: drosera dalle foglie a nastro, fiori rosa, molto tollerante ai maltrattamenti.
  • Drosera binata: grandi dimensioni e foglie a forma di Y.
  • Sarracenia flava: foglie venose e fiori gialli in primavera.
  • Pinguicula grandiflora: fiori lilla in primavera, va in ibernazione chiudendosi in una sorta di bocciolo (ibernacolo) in inverno. Capacissima di adattarsi ad ambienti sfavorevoli.
  • Pinguicula moranensis: fiori rosa, foglie non-carnivore in inverno.
  • Darlingtonia californica, la pianta cobra: ha foglie dall'aspetto vistoso, con fiori viola e fiori verde limetta, ha bisogno di essere copiosamente annaffiata con acqua fredda durante i mesi estivi.

Anche la Dionea crescerà bene in queste condizioni ma avrà bisogno di maggiori attenzioni: anche se ben trattata, spesso soccombe se la muffa grigia non viene tenuta sotto controllo. Alcune Nepenthes di pianura sono molto facili da coltivare finché si provvederà a fornir loro delle condizioni caldo-umide costanti, determinate dalla posizione all'aperto e da vaporizzate regolari o dalla presenza di una vaschetta d'acqua in prossimità del vaso.

Infine, ritornando alla Dionea, poiché una volta terminata la digestione all'interno della trappola possono rimanere antiestetici rimasugli della preda, alcuni coltivatori spruzzano dell'acqua distillata vaporizzata sulla stessa inibendo il meccanismo di chiusura, per avere così la possibilità di rimuovere i resti con una pinzetta.

Narrativa Modifica

Fin dai tempi della loro scoperta, le piante carnivore hanno suscitato un grande interesse da parte degli autori di romanzi d'avventura, dell'orrore e opere simili, specialmente con ambientazioni esotiche. Non di rado le piante carnivore appaiono di proporzioni tali da essere pericolose per l'essere umano, nonché dotate di tentacoli capaci di avviluppare una preda di passaggio. Queste storie potrebbero avere origine da presunti fatti di cronaca (mai verificati e altamente improbabili), come quello riportato il 26 settembre del 1920 da The American Weekly, secondo cui una pianta carnivora avrebbe divorato una ragazza in Madagascar nel 1878 (la stessa rivista riportò un fatto analogo che sarebbe avvenuto nel 1925 nelle Filippine).

Dal mito della pianta carnivora derivano probabilmente anche altre celebri "piante assassine" in particolare si possono citare i trifidi del romanzo di fantascienza Il giorno dei trifidi di John Wyndham, dal quale è stato tratto il film L'invasione dei mostri verdi. I trifidi della storia sono piante capaci di sradicarsi e spostarsi da sole, uccidendo le vittime con una coda come quella dello scorpione che porta un pungiglione velenoso. Il romanzo lascia nel mistero se i trifidi siano o meno intelligenti.

Nel secondo breve racconto Fioritura di una strana orchidea contenuto in Il bacillo rubato e altri casi, raccolta di racconti di fantascienza di Herbert George Wells, pubblicata nel 1895 [39] dalla giovane ma già affermata casa editrice londinese Methuen & Co. Wells affronta il tema del vampirismo, riproposto nella letteratura gotica da John Polidori nel 1819 e consacrato definitivamente, quasi ottant'anni dopo, nel 1897 da Bram Stoker. L'idea geniale di Wells sta nel separarsi da quello che lo stereotipo del personaggio di Dracula, introducendo un insolito tema, quello della pianta-vampiro, dimostrando ancora una volta la capacità di spaziare con l'immaginazione, per creare qualcosa di completamente nuovo [40] .

In un romanzo della serie fantasy di Deltora di Emily Rodda vi sono piante carnivore chiamate grippers (gripper = colui che stringe, afferra). Assomigliano a bocche dentate che crescono nella terra, coperte da foglie simili a quelle dei cavoli e che si aprono per farvi cadere la vittima che ci mette i piedi sopra, considerate pericolose per le persone.

Nel romanzo Vita di Pi di Yann Martel, Pi arriva su un'isola di alghe che poi scoprirà essere carnivore.


Coltivazione e cura dell’Aloe vera

L’Aloe vera può essere coltivata in vaso o in giardino senza particolari difficoltà, prestando attenzione alla collocazione, alla temperatura e alle innaffiature.

Esposizione dell’aloe

Per quanto riguarda dove posizionare l’aloe, occorre tenere conto che questa pianta ama la luce diretta del sole e il caldo. Trattandosi di una pianta originaria di zone in cui il clima è secco e caldo, la coltivazione dell’aloe darà il meglio di sé a temperature comprese tra i 18 e i 30°C e in ambienti non umidi.

Come tutte le piante, anche l’aloe cresce in modo ottimale quando è coltivata in piena terra all’aperto, ma se le temperature invernali sono troppo rigide è preferibile coltivare l’aloe in un grande vaso che possa essere collocato in un luogo riparato durante i mesi freddi: l’aloe infatti potrebbe deperire a temperature inferiori ai 5°C. Temperature troppo basse provocano una colorazione marrone delle foglie: attenzione anche agli sbalzi termici.

Innaffiare l’aloe

L’aloe non teme la siccità e necessita di innaffiature sporadiche e sarà sufficiente bagnare la pianta ogni quindici giorni, senza esagerare con la quantità di acqua ed evitando i ristagni nel sottovaso. Innaffiature eccessive possono causare in breve tempo la morte della pianta, anticipata da un rammollimento delle foglie.

Terreno ideale

Il miglior terreno per la coltivazione migliore dell’aloe è dato da terriccio universale misto a sabbia. Quando l’aloe è coltivata in vaso è preferibile aggiungere dei piccoli sassi mescolati alla terra per garantire il giusto drenaggio dell’acqua.


Usi delle foglie di Aloe vera

Dalle foglie di Aloe vera si possono ricavare sia il succo sia il gel d’aloe. Come abbiamo visto precedentemente, il succo di aloe si ottiene dalle cellule di tutta la foglia esclusa l’epidermide, mentre il gel di aloe è ricavato dalle cellule a mucillagini presenti nella parte più interna della foglia.

I componenti principali delle foglie di aloe sono rappresentati per il 30% circa da mucillagini cui si sommano lipidi, antrachinoni, polisaccaridi, tannini, glicoproteine, saponine, vitamine, minerali e l’enzima ciclossigenasi. Gli antrachinoni sono presenti solo nel succo di aloe vera e non nel gel.

Gli antrachinoni sono molecole che a livello intestinale agiscono da lassativi grazie alla loro azione irritante sulla mucosa. Il succo d’aloe rientra tra i rimedi erboristici utilizzati per il trattamento della stipsi ma è importante che venga assunto al giusto dosaggio e dietro consiglio del medico, del farmacista o dell’erborista.

Il gel d’aloe non contiene antrachinoni e ha proprietà antimicrobiche, antinfiammatorie, immunostimolanti, anestetiche e cicatrizzanti. Trova impiego soprattutto per la cura della pelle e delle mucose, in particolare in caso di ustioni, scottature, eritemi solari e ferite oltre che per lenire il prurito in caso di orticaria e punture di insetti e le infiammazioni del cavo orale.

Il gel d’aloe può essere estratto dalle foglie anche in ambito domestico. Per ottenere il gel d’aloe è sufficiente eliminare la cuticola della foglia e frullare il tessuto interno: il gel andrà utilizzato immediatamente e solo per uso esterno. È fortemente sconsigliato assumere per via orale il contenuto delle foglie di aloe per l’effetto purgante dato dalla presenza degli antrachinoni, che non possono essere separati dal gel d’aloe in modo casalingo.

Per approfondire l’argomento puoi leggere anche:

Tatiana Maselli

Mobilità elettrica: verso le “città dei 15 minuti” con meno auto e più monopattini ed e-bike

Come avere un prato verde sempre in ordine, da far invidia a tutto il vicinato

Hai trovato una moneta rara? Prova a venderla online con questi trucchi (e accortezze)

Caviro lancia Innesti, l’e-magazine che promuove una nuova cultura della sostenibilità

Ricondizionato è meglio! I migliori prodotti che conviene acquistare rigenerati (per te e l’ambiente)


Video: السر الذي يخفيه عليكم أصحاب المشاتل, استخدام شيلات الحديد,How to use Iron Chelate Fertilizer