Jak rośliny zamieniły się w drapieżnika | Ars Technica

Pod koniec XIX wieku wszędzie zaczęły pojawiać się przerażające historie o zabójczych roślinach. Straszliwe drzewa z mackami porywają i połykają nieostrożnych podróżników w odległych krainach. Szaleni mistrzowie hodowali dzikie rośliny rosy i dzbany na surowym steku, aż ich drapieżne twory odwróciły się i również je zjadły.

Młody Arthur Conan Doyle trzymał się blisko flagi w niciach przedstawiających ulubionego drapieżnika wszystkich, muchołówkę Wenus. Opierając się na zupełnie nowych odkryciach botanicznych, skrupulatnie opisał dwupłatowe pułapki, sposób, w jaki owady łapią i jak dokładnie trawią swoją zdobycz. Ale nawet jego rakiety były nieprawdopodobnie duże, wystarczająco duże, by zakopać i pochłonąć człowieka. Mięsożercy i rośliny ludożerne miały chwilę i za to możesz podziękować Karolowi Darwinowi.

Aż do czasów Darwina większość ludzi nie wierzyła, że ​​rośliny jedzą zwierzęta. Było to sprzeczne z naturalnym porządkiem rzeczy. zwierzęta mobilne jedzą; Rośliny były pokarmem i nie mogły się poruszać – jeśli zostały zabite, powinny być tylko w samoobronie lub przez przypadek. Darwin spędził 16 lat przeprowadzając rygorystyczne eksperymenty, które dowiodły, że jest inaczej. Pokazał, że liście niektórych roślin przekształciły się w pomysłowe struktury, które nie tylko łapią owady i inne małe stworzenia, ale także trawią je i wchłaniają składniki odżywcze uwalniane z ich tusz.

W 1875 r. Darwin opublikował Rośliny żywiące się owadami, wyszczególniając wszystko, co odkrył. W 1880 opublikował kolejną książkę, która przełamuje mit: Siła ruchu w roślinach. Świadomość, że rośliny mogą się poruszać, a nie zabijać, zainspirowała nie tylko bardzo popularny gatunek opowieści grozy, ale także pokolenia biologów pragnących zrozumieć rośliny o nieoczekiwanych nawykach.

Dzisiaj drapieżniki przechodzą kolejny ważny moment, gdy naukowcy zaczynają uzyskiwać odpowiedzi na jedną z wielkich nierozwiązanych tajemnic botaniki: w jaki sposób rośliny kwitnące o umiarkowanym zachowaniu ewoluowały w śmiercionośnych drapieżników?

ląd i morze .” src=”https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2022/04/media_I-man-eating-plant-300×455.jpg” width=”300″ height=”455″ srcset=” https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2022/04/media_I-man-eating-plant.jpg 2x”/>

Od czasu odkryć Darwina botanicy, ekolodzy, entomolodzy, fizjolodzy i biolodzy molekularni badali każdy aspekt tych roślin tonących w wypełnionych płynem dzbanach, unieruchamiając je lepkimi liśćmi „łapacza much” lub chwytając je w pułapki zatrzaskowe i ssące pod wodą. Szczegółowo opisali, co i jak wychwytują rośliny, a także niektóre korzyści i koszty ich egzotycznego stylu życia.

Ostatnio postępy w naukach molekularnych pomogły naukowcom zrozumieć główne mechanizmy leżące u podstaw mięsożernego stylu życia: W jaki sposób pułapka na muchy osadza się tak szybko?, na przykład, i jak zamienia się w „żołądek” dla soku owadów, a następnie w „jelita”, aby wysysać resztki ofiary. Pozostaje jednak wielkie pytanie: w jaki sposób ewolucja zapewniła tym dysydentom dietetycznym środki do jedzenia mięsa?

Skamieliny nie dostarczają prawie żadnych wskazówek. Jest ich zbyt mało, a skamieniałości nie mogą pokazać szczegółów molekularnych, które mogłyby wskazywać na wyjaśnienie, mówi biofizyk. Rainer Heydrich z Uniwersytetu w Würzburgu w Niemczech, który bada Pochodzenie mięsa W 2021 Roczny przegląd biologii roślin. Innowacje w technologii sekwencjonowania DNA oznaczają teraz, że naukowcy mogą odpowiedzieć na to pytanie w inny sposób, szukając genów powiązanych z mięsożercami, ustalając, kiedy i gdzie te geny są włączane, oraz śledząc ich pochodzenie.

Nie ma dowodów na to, że mięsożercy nabyli którekolwiek ze swoich zdziczałych nawyków, przejmując geny od swoich zwierzęcych ofiar, mówi Hedrich, chociaż geny są czasami przekazywane z jednego typu organizmu do drugiego. Zamiast tego wiele niedawnych odkryć wskazuje na kooptację i ponowne wykorzystanie istniejących genów o dawnych funkcjach, wszechobecnych wśród roślin kwitnących.

„Ewolucja jest przebiegła i elastyczna. Wykorzystuje istniejące wcześniej narzędzia” Wiktor Albert, biolog zajmujący się genomami roślin z Uniwersytetu w Buffalo. „Łatwiej jest w ewolucji zmienić przeznaczenie czegoś, niż zrobić coś nowego”.

Powiększenie / Karol Darwin uprawiał słoneczniki i inne mięsożerne rośliny w szklarni swojego Down House, jego domu w Kent. Eksperymentował przez 16 lat, zanim opublikował swoją przełomową książkę Rośliny żywiące się owadami.

Zdjęcia dziedzictwa | GT