Исследователи подтвердили, что растение, произрастающее в альпийских регионах на юго-западе Китая, является плотоядным, что подтверждает дарвиновскую теорию 1875 года.
автор Саша Паре . Под редакцией Джеймса Прайса, Пандоры Деван
Ученые подтвердили, что цветущее растение, произрастающее в горах на юго-западе Китая, является плотоядным, что подтверждает предположение, высказанное Чарльзом Дарвином более 150 лет назад.
Этот вид — Saxifraga candelabrum, растет на высоте более 8200 футов (2500 метров) в горах Хэндуань, которые соединяют юго-восточную часть Тибетского нагорья с плато Юньнань-Гуйчжоу. У этого растения стебли и ветви покрыты липкими волосками, которые могут ловить мелких насекомых, преимущественно некусающих мошек. Однако ученые не были уверены, что растение поглощает этих насекомых. В новом исследовании ученые показали, что S. candelabrum может переваривать и усваивать питательные вещества из пойманных насекомых, доказав, что это растение плотоядное. Ученые опубликовали результаты своего исследования во вторник (4 августа) в журнале Nature Communications.
По словам соавтора исследования Дугласа Солтиса, заслуженного профессора биологии в Музее естественной истории Флориды, это первый доказанный случай плотоядности среди камнеломок. Другие плотоядные растения обычно растут на влажных, заболоченных почвах, но S. candelabrum встречается в засушливых альпийских районах, сообщил Солтис в электронном письме для Live Science. «Все эти почвы бедны нитратами — вот почему эта плотоядная привычка развилась у растений несколько раз», — сказал он. Таким образом растения получают жизненно важные питательные вещества.
В 1875 году Дарвин выдвинул теорию о том, что два вида, тесно связанные с S. candelabrum, у которых также есть липкие волоски, — S. rotundifolia и S. umbrosa — могут быть плотоядными, судя по их способности ловить насекомых. Однако натуралист XIX века не смог доказать, что растения переваривают свою добычу или повторно используют питательные вещества из тканей насекомых — а эти два условия являются ключевыми для подтверждения плотоядности растений. Согласно исследованию, без этих условий вид считается просто «протоплотоядным», то есть он ловит и убивает насекомых или других мелких животных, но не переваривает и не усваивает их. «Хотя гипотеза Дарвина на тот момент не была проверена, она послужила важным источником вдохновения для нашего исследования», — сообщил Live Science в электронном письме соавтор исследования Ханг Сун — научный сотрудник Куньминского института ботаники Китайской академии наук.
Исследователи провели полевые наблюдения и гербарный анализ S. candelabrum, которые показали, что на зрелых растениях с более многочисленными и длинными ветвями в среднем было 71 пойманное насекомое. В ходе гербарного анализа команда обнаружила, что 43 из 45 образцов поймали насекомых, что позволяет предположить, что ловля насекомых — распространённое явление среди этого вида. Далее авторы исследования показали, что S. candelabrum содержит фосфатазу — пищеварительный фермент, который обычно встречается у плотоядных растений. Для этого они пометили ферменты фосфатазы флуоресцентными молекулами, чтобы визуализировать их под специальным микроскопом. Этот метод называется флуоресцентным мечением.
Чтобы выяснить, переваривает ли S. candelabrum насекомых и поглощает ли питательные вещества из их тел, исследователи пометили плодовых мушек стабильной формой азота, прежде чем скормить их растениям. Это привело к заметному увеличению содержания стабильного азота в S. candelabrum и в другом известном плотоядном растении, которое команда использовала в качестве контрольной группы. В то же время у нехищного растения, которое составило вторую контрольную группу, содержа. Наконец, исследователи провели генетический анализ, который показал, что S. candelabrum имеет общие гены с известными плотоядными растениями, которые связаны с привлечением добычи, перевариванием и усвоением питательных веществ. В совокупности результаты показали, что S. candelabrum развил плотоядные черты, чтобы приспособиться к бедной питательными веществами среде, адаптировав свои волоски, которые изначально использовались для защиты от травоядных, в ловушки для насекомых.ние стабильного азота не увеличилось, что указывает на плотоядность S. candelabrum. Более крупные насекомые, которые необходимы S. candelabrum для опыления, редко прилипают к волоскам, отмечают исследователи. Это позволяет предположить, что вид идеально сбалансировал свои потребности в ходе эволюции. Другие виды камнеломок и растения, принадлежащие к тому же роду, тоже могут оказаться плотоядными.
«Многие представители семейства камнеломковых, к которому относятся и другие роды, кроме Saxifraga, имеют липкие железистые волоски и часто покрыты насекомыми, — говорит Солтис. — Я не удивлюсь, если другие представители этого семейства тоже плотоядны — как и предсказывал Дарвин». По словам Сана, исследование расширяет рамки изучения плотоядных растений. «Таким образом, плотоядность может быть гораздо более распространенным явлением среди цветковых растений, чем считалось ранее», — сказал он.
Источники статьи
Чжан С.-Дж., Дэн Т., Линь Н., Ван Х.-Ц., Сонг Б., Сюнь Э.-Н., Хуан С.-Х., Фу Ц.-С., Чэнь Ц.-Т., Луо П.-Р., Солтис Д. Э. и Сунь Х. (2026). Идентификация плотоядных растений рода Saxifraga на основе междисциплинарных данных. Nature Communications. https://doi.org/10.1038/s41467-026-75288-y