Серед приблизно 370 000 відомих видів флори, що ростуть на поверхні Землі, смак до крові є рідкісним. Але відомо лише про одну рослину, яка частково є м’ясоїдною.
Triphyophyllum peltatum — рідкісна рослина з тропічних лісів Сьєрра-Леоне в Західній Африці, яка час від часу ловить комах. До недавнього часу дослідникам було важко культивувати рослину достатньо успішно, щоб визначити, що саме викликає її раптовий голод до м’яса клопів.
Тепер дослідники з Університету Лейбніца в Ганновері та Університету Вюрцбурга в Німеччині виявили ще кілька інтригуючих деталей про життя надзвичайно унікальної м’ясоїдної рослини.
Цей вид ліани або деревної ліани становить особливий інтерес для науки не тільки через його дієту, оскільки містить фармацевтично активні хімічні речовини, які можуть бути корисними проти малярії та деяких видів раку.
У своїй юнацькій стадії T. peltatum напрочуд звичайний. Він поглинає сонячне світло та генерує енергію за допомогою фотосинтезу, не виявляючи жодних ознак своєї схильності ловити здобич. Дорослі рослини почнуть розгортати листя з двома гачками на кінчику, які допомагають їм підніматися на залитий сонцем полог.
Однак у міру розвитку зростаюча виноградна лоза іноді може проростати залозистим листям, з яких сочяться жирні краплі липкої кров’яної рідини, яка здатна захопити нічого не підозрюючих жуків для травлення.
Потім, задовольнившись, рослина може взагалі відмовитися від своєї хижої звички.
На відміну від інших м’ясоїдних рослин, таких як венерина мухоловка, росичка, міхурник і молюск, поїдання комахами T. peltatum не пов’язане з його розвитком. Деякі рослини T. peltatum ніколи не стають м’ясоїдними.
Вчені припустили, що T. peltatum , як і подібні види, стає м’ясоїдним, щоб вижити в середовищах, позбавлених таких поживних речовин, як азот. Але досі вчені точно не визначили, що спровокувало цю метаморфозу, здебільшого через те, що цю рослину так важко культивувати.
Щоб вирішити цю загадку, дослідникам спочатку довелося виростити T. peltatum з нуля. Використовуючи досягнення в лабораторних методах, отримані в результаті попередніх досліджень рослини, команда дослідників, що стояла за цим останнім дослідженням, успішно розмножила та виростила зразки з ботанічного саду Вюрцбурга в лабораторії в Ганновері.
Шістдесят пагонів вирощували в маленьких пластикових посудинах, які містили ґрунт з дефіцитом азоту, калію чи фосфору або контрольне середовище. Ці рослини перевіряли щотижня протягом шести місяців, щоб побачити, чи стали вони м’ясоїдними чи ні.
Єдині рослини, які вирощували виразні залозисті листя з червоними крапками, були ті, які були позбавлені фосфору. Цей результат був відтворений на рослинах, вирощених у теплицях з низьким рівнем фосфору в ґрунті.
Фосфор є критично важливим мінералом для росту та розвитку рослин; він використовується для створення основних компонентів ДНК і мембран.
Рослини витрачають значну енергію на розвиток розгалуженої кореневої системи, щоб поглинати фосфор із ґрунту. Але ближче до кінця сухого сезону рослини можуть почати відчувати фосфорне голодування.
Це пора року, коли у T. peltatum здебільшого росте листя, яке ловить комах.
М’ясоїдна тварина є енергоємною, оскільки для її розщеплення потрібне виробництво липкого клею та травних ферментів.
«Коли концентрація [фосфору] падає нижче критичного порогу, T. peltatum інвестує у формування листя м’ясоїдних, щоб мати можливість поповнювати свої запаси фосфору від спійманих тварин», — пишуть дослідники .
«Після того, як вміст фосфору в ґрунті відновлюється до рівня перед стресом, утворюється «дешевше» фотосинтетичне листя».