Насекомоядные растения

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

«Факультет пищевых технологий и биологии»

 

Кафедра биологии

РЕФЕРАТ

 

По дисциплине: «Биология»

 

На тему: «Насекомоядные растения»

 

 

 

Выполнил (а) студент (ка)       II      курса

Группы         Б(б)-2(1)

Факультета ПТ и Б

Волжина Анастасия Витальевна

 

Проверил:

 Кандидат биол. наук, профессор кафедры биологии Приймак . П.Г. 

 

 

 

 

Мурманск 2013

 

                                                  Содержание 

 
Введение……………………………………………………………………………...3 
1. Исторические сведения и изучение насекомоядных растений………………..4 
1.1. Механизмы ловли у насекомоядных растений………………………………. 5 
1.2. Потеря хищничества……………………………………………………..……………...........6 
1.3. Виды насекомоядных растений ………………………………………………..6 
1.4. Охрана естественных местообитаний насекомоядных растений ……….......8

1.5. Список насекомоядных  растений…………………………………………….11

Заключение………………………………………………………………………….14 
Список литературы…….………………………………………………………..….15

 

 

                                        Введение

Некоторые растения живут  в таких условиях, в которых  их корням не удается получить достаточно питательных веществ, поэтому они  выработали особый  механизм. Таким  примером служат насекомоядные растения.

Насекомоядные растения - собирательное  название около 630 видов растений из 19 семейств, которые приспособились к ловле и перевариванию небольших  животных, в основном насекомых. Используются также термины "хищные растения" и "плотоядные растения". Большинство  насекомоядных являются наземными  растениями , и среди них редко встречаются эпифитные виды.

 Это преимущественно  многолетние травянистые растения, встречающиеся в разных регионах  земного шара - в низинных болотах  севера и в сухих лесах Западной  Австралии; от холодной Сибири, где произрастает жирянка пестрая,  до жарких тропических лесов  Борнео.

 

Многие насекомоядные, произрастающие в условиях умеренного климата, переживают суровые зимы, формируя покоящиеся почки, в то время как росянки  и некоторые пузырчатки из Западной Австралии формируют клубни для  пережидания неблагоприятных засушливых периодов. 

1. Исторические сведения и изучение насекомоядных растений

Первое тропическое растение с ловчими кувшинами было описано  Этином де Флако, губернатором Мадагаскара, в 1650 годах. В XVIII и XIX веках по основным путям колониальной торговли из экзотических стран в Европу привозили огромное разнообразие редких причудливых растений. Вместе с технологическим прогрессом, который привел к изобретению защитных сооружений оранжерей, позволяющих воссоздать условия тропического климата, популярность насекомоядных растений возросла.

Наибольшей популярностью  пользовался непентос (Nepentbes) в 1780 годах он был интродуцирован в Королевский ботанический сад в Кью, а в 1843 году выставлялся на ежегодной выставке Королевского общества садоводов. Новые гибридные растения наводнили рынок, и к 1879 году тысячи растений поступали в продажу ежегодно для удовлетворения спроса на них в Европе. Существование более 10 региональных обществ насекомоядных растений позволяют говорить об их неизменной популярности.

Довольно точное описание венериной мухоловки (Dionаеа muscipula) относится к 1769 году и было сделано английским натуралистом Джоном Эллисом в письме к Карлу Линнею. Эллис высказал предположение, что насекомые, пойманные этим растением, служат ему пищей, но неверно истолковал значение железок, находящихся на поверхности листьев мухоловки: выделяемая ими жидкость, по его мнению, представляет собой приманку для насекомых. На самом деле они выделяют только пищеварительный сок. Несколько позже, в 1782 г., немецкий врач А.В. Рот указал на то, что листья росянки (Drosera) совершают своеобразные движения, с помощью которых они ловят насекомых, и высказал предположение, что пойманные животные являются источником пищи для этого растения.

У Бартрам в книге, посвященной описанию его путешествия по северной и южной Каролине, Флориде и другим штатам Северной Америки (1791), останавливается на растениях из рода Sarracenia, листья которых превращены в кувшинчики, содержащие воду и служащие ловушкой для насекомых. У него же мы впервые встречаем термин “плотоядные растения” (в применении к венериной мухоловке).

В первой и в начале второй половины XIX века список насекомоядных  растений значительно увеличился, так  как был описан ряд новых форм, относящихся к этой группе; особенно следует отметить открытие насекомоядности у Nepenthes (Кортальс, 1835). Вскоре начали появляться отдельные работы, посвященные более глубокому изучению движений и других биологических особенностей этих растений. В 1861 г. Оже де Ляссю описал движения листьев у Aldrovanda и обнаружил, что они чувствительны к прикосновению. В 1868 г. Кэнби впервые указал на пищеварительные свойства сока, выделяемого листьями Dionaea.

Естествоиспытатель Чарльз Дарвин (1809 - 1882) разделял викторианское  восхищение насекомоядными растениями. Он начал свои исследования с наблюдений в природе над росянкой летом 1860 г. Тогда же он поставил и ряд  лабораторных опытов, которые вскоре разрослись в целое исследование. Его монография об этих растениях, опубликованная в 1875 году, была первым трудом, посвященным  этой группе растений. В ней приводятся не только сведения о естественных местообитаниях растений, но и детальные  описания разнообразных экспериментов, выполненных над растениями с  использованием разных веществ и  факторов.

 

1.1. Механизмы ловли у насекомоядных растений

Все насекомоядные растения можно условно разделить на две  группы по механизму ловли:

1. активно ловящие — с активно движущимися органами для ловли насекомых (росянка, мухоловка)

 

2. пассивно ловящие:

со слизистыми и клейкими выделениями на листьях, улавливающими         насекомых (росолист (Drosophyllum), жирянка (Pinguicula));

с ловушками — кувшинчиками, пузырьками и тому подобным (пузырчатка, непентес, генлисия, саррацения).

 

Типы ловушек 
Растения используют пять основных типов ловушек для ловли добычи:

• ловчие листья в форме кувшинов;
• листья, которые смыкаются в виде капканов;
• липкие ловушки;
• засасывающие ловушки;
• ловушка типа крабовой клешни.

Тип ловушки не зависит  от принадлежности растения к определённому  семейству.

1.2. Потеря хищничества

Многие виды растений могут  быть отнесены к протонасекомоядным или паранасекомоядным.

Протонасекомоядными называют растения, которые могут извлекать из прилипших к их поверхности насекомых необходимые им питательные вещества; однако они в отличие от насекомоядных растений лишены специальных ловчих приспособлений и не имеют привлекающего запаха и секреторных желез. Протонасекомоядность обычна для растений с железистым опушением (некоторые виды лапчаток, гераней) и липкими стеблями (смолка).

Паранасекомоядные растения частично утратили способность к ловле и перевариванию небольших животных и в ходе эволюции приспособились использовать иные источники питательных веществ. Одним из таких растений является Непентес кувшинчиковый (Nepenthes ampullaria), который, наряду с привлечением, ловлей и перевариванием членистоногих, обладает способностью к получению питательных веществ из опадающих листьев других растений, попадающих в его ловчий «кувшинчик».

Другим примером может  служить Непентес Лоу (Nepenthes lowii). Предварительные исследования показали, что этот вид предположительно приспособился к «ловле» помёта птиц, питающихся его нектаром и сладкими выделениями. А Nepenthes attenboroughii, произрастающий на Филипинах синтезирует сладкий нектар на крышке кувшинчика. Этим нектаром любят лакомиться мелкие зверьки – тупайи, которые используют эти кувшинчики в качестве туалета. Из фекалий животного насекомоядное растение получает азот и фосфор – и вырабатывает новую порцию привлекающего нектара, завершая цикл.

 

1.3. Виды насекомоядных  растений

Семейство Саррацениевые (Sarraceniaceae) - многолетние болотные растения, одни из самых крупных насекомоядных, с прикорневой розеткой кувшинчатых или трубчатых листьев, служащих для ловли насекомых или других мелких животных. Состоит из трех родов, произрастающих в Новом Свете. Это слабоизученный южноамериканский род Гелиамфора (Heliamphora), монотипный (то есть состоящий из одного единственного вида) род Дарлингтония - Д. калифорнийская (Darlingtonia californica) и несколько видов рода Саррацения (Sarracenia).

Семейство Росянковые (Droseraceae) относят четыре рода - Росянка (Drosera), насчитывающая более 100 видов, и три монотипных рода: Венерина мухоловка (Dionaea muscipula), полукустарник Росолист лузитанский (Drosophyllum lusitanicum) и водное растение Альдрованда пузырчатая (Aldrovanda vesiculosa). Это многолетние корневищные болотные или водные травянистые растения (очень редко - полукустарники), обладающие специальными приспособлениями для ловли насекомых.

Семейство Пузырчатковые (Lentibulariaceae) включает в себя примерно 30 видов жирянок (Pinguicula) и более 250 видов растущих в воде пузырчаток (Utricularia). Это многолетние и однолетние наземные, реже эпифитные травы с очередными или собранными в розетки листьями, растущие в воде, на болотах и влажных местах.

Семейство Непентовые (Nepenthaceae). В тропической Азии, особенно - на острове Калимантан, произрастают кустарниковые и полукустарниковые лианы относящиеся к единственному роду семейства Непентовых (Nepenthaceae) - Непентес, или кувшиночник (Nepenthes). Среди непентесов есть настоящие эпифиты, прижавшиеся к стволам и крупным ветвям деревьев. Их корни висят в воздухе, добывая таким образом влагу, а мелкие кувшинчики исправно поставляют белковую пищу. По берегам пресных водоемов, на сырой почве встречаются прямостоящие непентесы, обладающие подземными корневищами и стелющимися по земле боковыми побегами; кувшины таких растений, скрытые в траве, превращаются в настоящие ловчие ямы для ползающих насекомых.

Семейство Цефалотовые (Cephalotaceae). На юго-западе Австралии произрастает одно из наиболее замечательных насекомоядных растений - Цефалотус мешочковидный (Cephalotus follicularis), единственный представитель семейства Цефалотовых (Cephalotaceae).

Семейство Библисовые (Byblidaceae) состоит из двух видов, внешне напоминающих росянку, но не являющиеся ее родственниками. Это библис гигантский (Byblis gigantea), произрастающий на западе Австралии, и библис льноцветковый (Byblis liniflora) с крайнего юга Новой Гвинеи.

 

1.4. Охрана естественных  местообитаний насекомоядных растений

Современная эпоха охраны окружающей среды началась только в  конце XIX столетия с основания национальных парков. Защита оставшихся на Земле  природных местообитаний продолжает оставаться жизненно важной проблемой. Сбор в природной обстановке представляет особую опасность для многих групп  растений.

Всегда считалось модным выращивать растения из влажных джунглей или с туманных горных склонов. Число  причудливых суккулентов, экзотических орхидей, в том числе и насекомоядных  растений, собранных на продажу в  природных местообитаниях, увеличилось  по мере того, как возросла их популярность. Первозданная красота многих редких растений делает их уязвимыми. Многие растения, перед которыми стоит угроза чрезмерного сбора в природе, трудно размножаются, или же у них  уходит много времени на то, чтобы  прорасти и достичь пригодного для  продажи растения.

В настоящее время также  существует угроза исчезновения насекомоядных  растений. Сокращение их местообитаний, осушение почв для сельскохозяйственных нужд и эрозия играют отрицательную  роль, а изменение в использовании  земель открывают доступ на данные территории заносных растений.

Сохранившиеся популяции  находятся в опасности слишком  интенсивного сбора растений. Местообитания  насекомоядных растений характеризуются  низким плодородием почвы, поэтому  их часто используют для выпаса скота, предварительно осушив их. Деревья  и кустарники вырубают или выжигают, что приводит к возникновению  у них болезней, а в конечном счете - к гибели. При охране естественных местообитаний следует уделять двум проблемам - это контроль развития заносных растений и сохранение уровня грунтовых вод.

В некоторых частях ареала сильно сократились популяции некоторых  насекомоядных растений, в частности  росянки круглолистной, вследствие осушения болот и заготовок торфа. Торфяные болота формируются в течение  миллионов лет. Живые болота сильно увлажнены, характеризуются кислой средой и очень бедны питательными веществами, в связи с чем только очень специализированные растения могут выжить в таких условиях, например, виды росянок и сфагнового мха. После заготовки торфа болото пересыхает, живая флора начинает погибать.

Огромное беспокойство вызывает разрушение местообитаний нескольких видов непентесов вследствие проведения лесозаготовок и лесных пожаров. Это привело к практически  полному вымиранию некоторых  видов. Несколько видов оказались  устойчивы к подобному воздействию  и прекрасно развиваются во вторичном  лесу, тогда как другие виды чувствительны  к малейшему беспокойству среды. Вытаптывание и сбор растений оказывает пагубное влияние на их популяции.

В Ботаническом саду в Атланте  собрана одна из крупнейших мировых  коллекций насекомоядных растений, а также ведется активная работа по восстановлению и охране их местообитаний. Миллионы растений хищников ежегодно размножают в искусственных условиях, но растения по-прежнему продолжают выкапывать из естественных условий, что является серьезной проблемой. Коммерческое выращивание растений, размноженных в искусственных условиях, осуществляется огромными питомниками, расположенными преимущественно в США и в  Нидерландах. Эти питомники стараются  ориентироваться на выращивании, наверное, наиболее популярного насекомоядного растения - венериной мухоловки.