Что такое росянка

Рис. 8. Ловушка Nepenthes gracilis. Слева — подготовленный к ловле кувшинчик с открытой, горизонтально расположенной крышечкой. Справа — муравей наслаждается нектаром, который привлекает его. Внутренние стенки кувшенчика и основания крышечки окутаны восковым налетом, обеспечивающим скольжение жертвы в ловушку.

Хищные растения на охоте и ловле

Каждому живому существу для жизнедеятельности необходимы такие элементы, как азот и фосфор. Животные обычно получают эти элементы через пищу, тогда как растения извлекают их из почвы, где они могут быть недостаточно представлены. В тех случаях, когда почва недостаточно питательна, некоторые растения эволюционировали в хищников, способных ловить жуков и насекомых, чтобы впоследствии всасывать растворенные питательные вещества из переваренных жертв. Явление хищничества у растений возникло многократно и независимо в ходе эволюции покрытосеменных, при этом ловушки у разных видов могут сильно различаться. Однако основные принципы их охоты сводятся к двум: активной поимке и пассивной ловушке.

К пассивным охотникам относятся, к примеру, мясоеды из рода Nepenthes. Эти растения выделяют сладкий нектар, который служит наживкой для насекомых. При этом, поскользнувшись, насекомые падают в кувшинчик, который представляет собой ловушку со скользкими стенками и наполненной пищеварительной жидкостью внизу. Другая категория хищников использует активные ловушки, которые могут двигаться, реагируя на прикосновение жертвы. Растения не имеют мышечной ткани, но их движения инициируются сначала благодаря гидравлическим процессам: жидкость перемещается между клетками и тканями, что повлечет за собой повышение осмотического давления в определенных участках и ослабление в других. Это приводит к изменению формы органа. Скорость таких движений в основном зависит от расстояния, которое должна преодолеть вода, что ограничивает скорость диффузионных процессов. Как результат, она обычно невелика. Например, можно вспомнить, как неспешно росянки Drosera сворачивают свои ловчие листья. Однако им не следует торопиться, так как насекомое уже застряло между многочисленными клеями на их волосках.

Однако у многих хищных растений есть ловушки, действующие гораздо быстрее и не основывающиеся на гидравлических процессах. Научное сообщество заинтересовалось их принципом действия, особенно после внедрения технологии скоростной видеосъемки, компьютерного моделирования и других современных технологий, что помогло ученым раскрыть загадки, преследовавшие их на протяжении долгих лет. Так было выяснено, что многие из них используют упругую энергию, значительно увеличивающую скорость работы ловушек.

Хлопок

Наиболее известным и быстрым охотником из хищных растений можно считать венерину мухоловку Dionaea muscipula (см. рис. 1). Это небольшое растение образует 5–7 ловчих листьев, которые представляют собой ловушки, состоящие из двух половинок, соединенных жилками. Открытая ловушка привлекает насекомых своей яркой подкладкой, однако в центре каждой структуры находятся чувствительные волоски, которые действуют как механосенсоры, генерируя электрический сигнал. Если дважды задеть эти волоски с интервалом от 0,75 до 20 секунд, начинается движение жидкости в тканях, замещающего жидкости в наружных клетках, в то время как из внутренних клеток она откачивается, что приводит к захлопыванию ловушки через 100 миллисекунд. Эта скорость, безусловно, впечатляла даже Дарвина, который считал это растение одним из самых удивительных в мире. Однако скорость изменений тургора не объясняла природу такого быстродействия.

Рис. 1. Венерина мухоловка Dionaea muscipula. Открытые половинки ловушки вогнуты внутрь, тогда как у закрытой они выгнуты наружу.

Интерес к этой проблеме проявили исследователи Кембриджского, Гарвардского университетов и Университета Прованса, результаты которых были опубликованы в журнале Nature (2005, 433, 421–425, DOI:10.1038/nature03185). При помощи скоростной видеосъемки они установили, что процесс закрытия ловушки происходит в три этапа. Первый, медленный, занимает одну треть секунды, за это время происходит 20% смещения створок. Основная часть закрытия (60%) осуществляется за одну десятую секунды, этот этап быстрый, и финальный этап снова медленный, занимая около одной трети секунды.

Ученые в этом процессе использовали координатные метки на внешней стороне ловчего листа и отслеживали изменения его геометрии в процессе закрытия, измеряя напряжение, возникающее в тканях. Даже была создана простая модель ловушки, где лист был представлен как тонкая, слегка искривленная эластичная оболочка. В результате получилась следующая схема.

Ловчий лист функционирует в двух стабильных состояниях: открытом и закрытом. Половинки открытой ловушки имеют вогнутую форму, в то время как закрытая ловушка округлая. Когда насекомое касается сенсорных волосков, жидкость начинает выделяться в цилиндрические клетки на внешней стороне ловушки. Длинные оси клеток, расположенных поперек листа, под воздействием повышенного тургора деформируются. Клетки заполняются жидкостью, и лист медленно начинает менять свою кривизну, пока не теряет свое устойчивое открытое состояние. Далее высвобождаемая энергия переходит в состояние захлопывания, при этом ловушка закрывается, но не окончательно. В тканях ловушки продолжается движение жидкости, и с изменением ее конфигурации этот поток замедляет взаимодействие. Завершающий этап захлопывания, таким образом, более плавный.

Скорость закрытия зависит от размеров, толщины и кривизны долек. Большие, сильно изогнутые листья способны накапливать больше упругой энергии и быстрее закрываются в сравнении с небольшими и менее выгнутыми листьями.

Авторы исследования назвали устройство венериной мухоловки совершенно гениальным техническим решением. А специалисты Массачусетского университета в Амхерсте вдохновились этим опытом и начали разработку плавно и быстро действующих переключателей, работа которых базируется на изменении кривизны тонких пленок особой формы, как это было описано в Proceedings of the National Academy of Sciences (2015, 112, 11175–11180; DOI:10.1073/pnas.1509228112).

Выращивание

Чтобы вырастить росянку, требуется небольшой плоский контейнер, который позволит растению образовывать новые побеги. В наилучшей степени росянка себя чувствует в специально оборудованных террариумах. Пересаживают растение лишь при необходимости, например, когда вся емкость заполняется и росянка образует плотный ковер из блестящих зелёных листьев. В дополнительной подкормке удобрениями растение не нуждается, однако необходимо обеспечить наличие насекомых, которыми оно будет питаться.

Основные способы размножения включают семена, деление корневища, а также укоренение листовыми черенками.

Первые шаги после покупки

Росянка — это довольно редкое растение в домашних коллекциях, и встретить его можно не в каждом цветочном магазине. Однако если вам повезло найти хищника, его можно сразу разместить на выбранном для него месте. Росянки подвержены очень небольшому количеству вредителей, и единственное исключение составляют различные виды гнили. С первых дней для растения требуется высокая влажность и умеренный полив.

Росянка не является светолюбивым растением. В естественных условиях она обитает в тенистых зонах среди деревьев, поэтому при домашнем содержании ей идеально подойдут восточные окна. В комнатных условиях, чаще всего, выращивают те виды росянок, родина которых — тропики Африки и Америки. Следовательно, температура для их содержания должна быть достаточно высокой: летом — от 20 до 30 °C, а зимой — от 12 до 15 °C. Для видов, происходящих из Европы и Северной Америки (такие случаи тоже имеются в комнатных коллекциях), летом будет достаточно температуры от 18 до 20 °C, а зимой — от 5 до 12 °C.

Росянка не переносит чрезмерного увлажнения, поэтому полив необходимо осуществлять умеренно. Однако при этом высока необходимость в поддержании влажности воздуха. Поливают и опрыскивают растение исключительно дистиллированной водой.

Размножение росянки в домашних условиях

Размножение росянки осуществляется двумя основными способами: семенами и вегетативным путем. Семенной метод является самым простым и доступным, позволяя получить большое количество посадочного материала. Если вы стремитесь завести росянку у себя дома, то проще всего вырастить ее именно из семян, так как они доступны для покупки, хорошо прорастают и обходятся значительно дешевле, чем взрослые растения в горшках.

Семенами. Для этого потребуется контейнер с дренажными отверстиями, так как посевы поливают методом погружения. Семена высеваются на влажный торф или сфагнум, втирая их в почву, но не закапывая. Затем емкость накрывают стеклом или полиэтиленом и помещают в светлое теплое место (при температуре не ниже 25 °C), периодически увлажняя субстрат погружением и проветривая емкость.

Сроки появления всходов варьируются от 2 недель до 1,5 месяцев после посева. После появления всходов условия не изменяются, рассада рассаживается по отдельным горшочкам только через 3–4 месяца после прорастания.

Детками. Большинство росянок реагируют на изменения условий среды и способны давать дочерние розетки от корней. Для размножения растения розетку осторожно отделяют от материнского растения, помещают во влажный сфагнум или торф и содержат в мини-тепличке, периодически поливая методом погружения и проветривая.

Делением. Этот способ возможен при пересадке растения. Используя острый продезинфицированный инструмент или просто чистые руки, взрослый куст делят на равные части, стараясь минимально повредить корневую систему. Укореняют деленки в мини-тепличке на хорошо освещенном месте при температуре не ниже 22 °C.

Пересадка росянки в домашних условиях

Росянки не требуют регулярной пересадки: это делается только в случае крайней необходимости, если растение переслоило свой горшочек (что бывает крайне редко) или состав субстрата пришел в негодность.

Пересадку росянки лучше проводить в конце периода покоя, в феврале или первой половине марта. Работать нужно в резиновых перчатках. Растение следует осторожно извлекать из горшка, стараясь избегать соприкосновения с рабочими частями листьев. Землю с корней не нужно удалять полностью, достаточно аккуратно отряхнуть излишки. Корневая система у росянки небольшая, она поверхностная и хрупкая, поэтому с ней требуется крайне деликатное обращение. После переноса в новый контейнер растение должно быть углублено в грунт на той же глубине, что и до этого.

Если удастся обнаружить дикорастущую росянку, наиболее разумно будет подавить в себе желание выкопать ее и высадить в горшок как комнатное растение. Во-первых, росянка является довольно редким растением, и на территории Московской и некоторых соседних областей она занесена в Красную книгу. Во-вторых, дикорастущие растения гораздо более требовательны к условиям содержания: составу почвы, температуре, влажности и зимовке. Воспроизвести необходимый им комплекс природных факторов в домашних условиях будет крайне затруднительно. Даже если резкая смена условий не погубит растение моментально (что вероятнее всего), оно может постепенно ослабнуть в течение последующих месяцев.

Комнатные росянки, выведенные на протяжении влиятельных поколений в условиях человеческого жилья, значительно лучше адаптированы к домашним условиям.

Виды комнатных росянок

Неприхотливые комнатные росянки

Существует более ста видов росянок, различия между которыми зачастую не так очевидны.

В естественной среде средней полосы можно встретить круглолистную росянку (Drosera rotundifolia) – это довольно красивое болотное растение, обитающее на торфяниках и очень напоминающее своих домашних собратьев. Иногда дикие росянки переносят в горшечные условия, однако для успешной адаптации такие растения необходимо выкапывать вместе с той землей, в которой они росли, и в дальнейшем содержать только во флорариумах или цветочных витринах.

В комнатной культуре в основном представлены два вида росянок, которые отличает компактность и декоративность. Но также можно разводить и более капризные виды. Всего для оранжерейной и комнатной культивки признано более десяти видов росянок.

Росянка капская (Drosera capensis) — самый популярный и неприхотливый вид комнатных хищников с удивительно красивыми, вытянутыми, ланцетовидными листьями красноватых или светло-зелёных оттенков, собранными в густую розетку с уникальными красными липкими волосками. Цветоносы высотой до 20 см завершаются соцветиями из десяти ярко-розовых цветов.

Росянка Алиса или Алиции (Drosera aliciae) — один из самых распространённых видов росянок, отмеченный своей неприхотливостью и образующий симметричные, цветковидные розетки, в которых удлиненно-овальные листья расположены ярусами. Красноватая опушка из ремневидных ворсинок придает растению выразительный внешний вид. Плавный переход от ржаво-коричневого цвета на краях листьев к желтовато-зеленому в основании листа еще больше акцентирует внимание на этом виде.

Капризные виды росянок

Росянка Адель (Drosera adelae) — миниатюрный вид с очень тонкими листьями идеальной ланцетной формы, которые кажутся почти красными из-за густого опушения; центральная прожилка выражена особенно ярко. Светлый и холодный оттенок зеленого цвета контрастирует с фиолетовыми волосками и крупными каплями слизи. Эта росянка активно формирует дочерние розетки и поражает своим утонченным видом.

Росянка клинолистная (Drosera cuneifolia) – этот вид отличается высокой липкостью и густым опушением, листья которого более крупные и имеют широкую клиновидную форму, образуя миниатюрные розетки. Очень густая опушка придает краям листьев красноватый оттенок, делая растение одновременно миниатюрным и внушительным.

Росянка двойная (Drosera binata) – это один из самых интересных видов росянок. Свое название растение получило не из-за структуры своих розеток, а благодаря листьям: узким и тонким, которые оригинально разделяются на окончания, закручиваясь в спираль и создавая замысловатые силуэты.

Росянка парадокса (Drosera paradoxa) – это один из самых экстравагантных видов росянок, обладающий довольно необычной формой. Характеризуется густыми, почти шарообразными розетками из длинночерешковых листьев, которые сидят на тончайших ножках. Стебель может постепенно удлиняться и одревесневать. Свисающие листья столь необычны, что выглядят как шарики с небольшими цветочками. Наиболее эффектен контраст между красными листьями и зелеными черешками в нижней части растения.

Условия выращивания для комнатных росянок

Росянки часто выбираются для знакомства с комнатными хищниками из-за того, что их легче других растений выращивать в домашних условиях. Они предъявляют определённые требования к температурным условиям и освещению, но лишь относительно.

Росянки лучше всего развиваются в цветочных витринах либо во влажных флорариумах. В стеклянных сосудах или специальных полуатоматических аквариумах они смогут наслаждаться постоянной высокой влажностью и не испытывать стресса от изменения условий.

Фактически, выбирая наилучшие условия для данных растений, стоит ориентироваться на требования бромелиевых и других влаголюбивых комнатных растений: росянки прекрасно себя чувствуют вместе с селагинеллами, папоротниками, криптантусами, пилеи и фиттониями.

Освещение и размещение

Яркость освещения является важнейшим фактором при консолидации условий для выращивания росянок. Это растение не сможет выжить даже в легком затенении. Поэтому обязательно выбирайте солнечные, яркие места для размещения на подоконниках. Росянки не выносят прямых солнечных лучей; для них необходимо рассеянное освещение, но достаточно яркое.

Возможно, что у некоторых экземпляров растения не будет возможности для выращивания только при искусственном освещении, но зачастую такая поддержка требуется. Обязательно компенсируйте сезонное сокращение света зимой, именно тогда лучше всего держать растения на южных окнах, а в рамках активного роста — на восточных или западных.

Длительность светового дня для росянок также строго контролируется, особенно если растения будут помещены в террариумы или витрины. Весной и летом оптимальная длительность светового дня составляет примерно 14 часов. Зимой допустимый минимум — 8 часов.

Росянки быстро сообщают о недостаточном или нестабильном освещении. Первые признаки могут проявляться в виде потери окраски, изменении текстуры на вялую и мягкую, усыхании, что не стоит упускать из виду: чем скорее вы увеличите освещение, тем лучше это скажется на растениях.

Температурный режим и проветривание

Для росянок температурный режим подбирается в соответствии с природными привычками этих растений. Большинство росянок родом из тропиков, и предпочитают теплые температуры, около 30 градусов летом, тогда как европейские морозостойкие виды не выносят высокой температуры и лучше чувствуют себя при 18 градусах.

Современные комнатные росянки адаптированы к условием средней температуры – от 18 до 23 градусов. При покупке растения обязательно уточняйте, к каким температурным условиям оно было адаптировано, и строго соблюдайте эти рекомендации.

Росянкам обязательно потребуется прохладная зимовка. Необходимо обеспечить различие температур в фазах активного роста и покоя. Оптимальная температура для зимы составляет 8–13 градусов Цельсия. Подъем температуры выше 14 градусов считается недопустимым.

Единственное исключение — это росянка капская и росянка Алиса, которые могут зимовать также и в тепле, при условии, что условия освещения зимой не будут отличаться от летнего. Минимальные температуры для хищных видов составляю 7 градусов для теплолюбивых, и 2 градуса для холодостойких. Тем не менее, лучше следовать общим правилам и избегать понижения температуры ниже 8 градусов.

Летом росянки можно помещать на свежем воздухе, защищая их от прямых солнечных лучей. Сквозняки и резкие изменения условий они не переносят.

Унитаз для тупайев

Вообще-то, это растение называется непентес или кувшиночник, который в основном произрастает в тропической Азии, хотя его также можно встретить на Мадагаскаре, Новой Гвинее и в Северной Австралии. Растение названо в честь непенфома — травы забвения, которая упоминается в древнегреческой мифологии как средство от печали.

Это коварное растение привлекает насекомых своим сладким ароматом. Когда жертва садится на скользкий ободок кувшина непентеса, она моментально соскальзывает в его глубокую и ненасытную утробу.

Кто мог бы подумать, что шикарные кувшины крупных непентесов, внешне напоминающие бокалы для шампанского, могут служить унитазом для небольших тропических млекопитающих — тупайев? Учитывая, что тупайи не ведают правил гигиены, они забираются на кувшин, чтобы полакомиться сладким нектаром, но конструкция кувшина, вероятно, создает условия для высвобождения. В то же время растению это очень выгодно — помимо насекомых, оно с удовольствием питается и испражнениями тупайев, которые являются отличным удобрением для него.

Росянка

Это растение, без сомнений, многим встречалось, однако, возможно, не все осознавали, что это настоящий хищник, убивающий насекомых. Листья росянки выделяют клейкое вещество — алкалоид конин, с помощью которого растение парализует насекомых, которые решились присесть на него. После того как такой инцидент произошел, края листа росянки закрываются, стремясь охватить всю жертву и переварить её заживо. Интересно отметить, что листья росянки откликаются только на белковую пищу и игнорируют несъедобные химические вещества — примером служат капля воды или упавший на растение лист.