Växter som äter andra varelser? Det låter som ett genetiskt experiment som gått snett. Men det är faktiskt inget onaturligt med det; köttätande växter har funnits på denna planet i miljontals år.
Det finns mer än 500 olika sorter, med aptit allt från insekter och spindlar till små, en- eller tvåcelliga vattenlevande organismer. För att anses vara köttätande måste en växt attrahera, fånga, döda och smälta insekter eller annat djurliv.
Särskilt en köttätande växt har fångat allmänhetens fantasi:Venusflugfällan (Dionaea muscipula) . Många människor ser denna fantastiska växt i aktion under sina grundskoleår och fascineras av dess konstiga kostvanor och unika utseende.
Har du någonsin undrat vad som skulle hända om du stack fingret i de öppna löven på en Venus flugfälla, eller hur växten fick ett så udda namn? I den här artikeln kommer vi att svara på dessa frågor, plus en massa till.
Innehåll
Även om Venus flugfälla har fängslat människor över hela världen, växer vilda populationer av Venus flugfälla faktiskt i ett otroligt litet geografiskt område. I det vilda finns de i en region på 75 kvadratkilometer (194 kvadratkilometer) längs kusten i North och South Carolina.
Inom detta område är växterna ytterligare begränsade till att leva i fuktiga, våta och soliga myrar och våtmarksområden. Eftersom Venus flugfällor är så få, tvivlade några tidiga botaniker på deras existens, trots alla historier som spridits om en köttätande växt.
Venusflugfällor utvecklades från enklare köttätande växter för cirka 65 miljoner år sedan, och fossila uppgifter tyder på att deras förfäder var mycket mer utbredda, särskilt i Europa.
Så, hur hamnade växten med det spännande namnet Venus flugfälla? Det är inte så svårt att föreställa sig hur "flytrap" kan relatera till dess insektsfångande förmåga, men "Venus" är mindre tydlig.
Enligt International Carnivorous Plant Society är ursprunget till namnet ganska läskigt. Venusflugfällan studerades först på 1600- och 1700-talen, när samhälleliga seder var lite mer puritanska än de är idag och var något besatta av mänskliga drifter och synder. Särskilt kvinnor framställdes ofta som frestare, maktgiriga.
Den här tidens botaniker hittade tydligen en parallell mellan växtens fälla - fånga och smälta insekter - och vissa aspekter av kvinnlig anatomi och beteende. Således säger historien att de döpte växten efter Venus, den hedniska gudinnan av kärlek och pengar.
Om du har sett musikalen "Little Shop of Horrors" kanske du har fått ett dåligt intryck av vad som verkligen är en snygg växt. Medan Audrey II, den muterade flugfällan i filmen, utvecklade en smak för människor, livnär sig de flesta köttätande växter selektivt på insekter och spindeldjur som spindlar, flugor, larver, syrsor och sniglar.
Om andra växter kan frodas på gaser i luften plus vatten från jorden, varför äter Venus flugfällor insekter? Flugfällor får faktiskt en hel del av sin näring som andra växter gör, genom fotosyntesprocessen.
Under fotosyntesen använder växter solens energi för att driva en reaktion som omvandlar koldioxid och vatten till socker och syre. Sockret som produceras omvandlas sedan till energi i form av ATP, genom samma processer som våra kroppar använder för att bearbeta kolhydrater.
Men förutom att syntetisera glukos behöver växter också göra aminosyror, vitaminer och andra cellulära komponenter för att överleva. I kustmyrarna som gynnas av Venusflugfällor är jorden sur och mineraler och andra näringsämnen är knappa. De flesta växter kan inte överleva i den här miljön eftersom de inte kan göra tillräckligt med de byggstenar som behövs för tillväxt.
Venusflugfällan har utvecklat förmågan att frodas i denna unika ekologiska nisch genom att hitta ett alternativt sätt att få i sig viktiga näringsämnen som kväve. Levande varelser som insekter är en bra källa till de näringsämnen som saknas i jorden, och de innehåller också ytterligare energibelastade kolhydrater.
Medan vår fantasi drömmer om enorma, människoätande, mördarväxter, är vi det verkliga hotet mot Dionaea muscipulas fortsatta existens. och andra köttätande växter. Flugfällan har varit utrotningshotad i naturen på grund av överinsamling av flugfångsentusiaster, dränering och förstörelse av de naturliga våtmarkerna där de växer och föroreningar.
När detta skrivs i oktober 2023 pågår fortfarande en statusbedömning med avseende på Venusflugfällan. I oktober 2016 ansökte USFWS om att lista Venus flugfälla som en utrotningshotad art enligt Endangered Species Act.
I det vilda kan växten endast hittas i ett område på 75 kvadratkilometer (194 kvadratkilometer) i de ovan nämnda delstaterna North och South Carolina. Detta representerar mindre än en tredjedel av arternas historiska utbredningsområde. Från och med 2020 finns bara omkring 302 000 Venusflugfällor kvar från en vild population på 4 miljoner på 1970-talet.
Enligt Native Plant Conservation Campaign är "överinsamling från naturen ett betydande sekundärt hot mot denna art. Eftersom förökade växter är relativt billiga och tillgängliga på många plantskolor och trädgårdscentra, är det något oklart vad som driver storskalig tjuvjakt av Venus flugfällor, men den är storskalig och utbredd."
På grund av detta, finns det en rejäl böter i Carolinas för att ta Venus flugfällor från deras naturliga livsmiljö. Tullagenter på Baltimore-Washington International Airport fångade en gång en resväska innehållande 9 000 tjuvfällda flugfällor på väg till Nederländerna, där de skulle ha förökats eller sålts.
Och i mars 2019 fångade poliser från NC Wildlife Resources Commission en man som tjuvjade 216 Venusflugfällor. Han åtalades för 73 brott och hölls på en borgen på 750 000 dollar. Inget ord om utgången av hans fall, men du kan se att myndigheterna inte tar lätt på tjuvjakt med flugfällor.
Men du kan köpa Venus flugfällor från hur många plantskolor som helst, och om du äger en av dessa kommer du inte att hamna i problem med lagen.
Köttätande växter måste kunna attrahera insekter, fånga insekter, skilja mellan mat och icke-mat och smälta sitt byte.
Alla dessa steg utförs genom enkla mekaniska och kemiska processer. Till skillnad från oss har växter ingen hjärna eller nervsystem för att koordinera sina fysiologiska funktioner och tala om för dem att de är hungriga så de borde gå och köpa en hamburgare från närmaste snabbmatsställe.
Växter saknar också komplexa muskler och senor för att ta mat, tugga den, svälja den och bearbeta den. Venus flugfällan fullbordar hela processen med hjälp av en specialiserad uppsättning löv som är både mun och mage i ett.
De flesta växter har någon mekanism för att locka till sig djur och insekter, oavsett om de planerar att festa på sina gäster eller inte. Till exempel har icke köttätande växter utvecklat intensiva lukter eller sirapsliknande safter för att locka bin, fjärilar och andra insekter; växterna använder sedan dessa insekter för att transportera pollen som behövs för att befrukta närliggande växter av samma art.
När det gäller Venusflugfällan utsöndrar bladytan som bildar fällan en söt nektar som drar in insekter som letar efter mat.
När en insekt landar eller kryper på fällan kommer den sannolikt att stöta på ett av sex korta, styva hårstrån på fällans inre ytor. Dessa kallas triggerhår, och de fungerar som en primitiv rörelsedetektor för växten. Om två av dessa små hårstrån borstas i tät följd, eller ett hårstrå vidrörs två gånger, stängs löven för den felande insekten inom en halv sekund.
Vad får löven att knäppa igen? Ingen vet exakt hur den sekventiella, mekaniska stimuleringen av triggerhåren leder till att fällan stängs. Den rådande hypotesen för dagen är att:
Även utan en hjärna för att analysera vad den äter, lyckas Venusflugfällan fortfarande skilja mellan insekter och icke-ätbart skräp som kan falla i dess fälla. Detta steg förmedlas också av de sex känsliga triggerhåren.
En insekt som fångas inuti den delvis stängda fällan kommer att fortsätta att slå omkring i ett försök att fly. Det är garanterat att minst ett (om inte alla) av triggerhåren kommer att justeras av insektens rörelse. Ledsen att säga att du slösar energi, lilla insektskompis! Detta fungerar som signalen för att stänga fällan helt.
Livlösa föremål som stenar, kvistar och löv som faller i fällan, eller föremål som placeras där (vilket barn kan motstå att sticka in spetsen av sin penna i fällan för att se den stängas?) kommer inte att flytta runt och avfyra avtryckarhåren. Om det inte sker någon ytterligare stimulering av håret förblir fällan i sitt delvis stängda tillstånd tills spänningen kan återupprättas i fällans blad.
Denna process tar cirka 12 timmar, då sprids löven isär igen. Det oönskade föremålet faller antingen ut när löven öppnas igen eller blåses ut av vinden.
Urvalsprocessen är uppenbarligen inte perfekt; medan fällan är ur drift, kan riktig mat i form av flugor och spindlar krypa runt växten. Tänk om du fick sitta med ett kycklingben eller persikogröt i munnen i 12 timmar medan resten av middagen stod på bordet framför dig!
Skillnaden är att du är medveten om vad du äter, medan Venus flugfällan är en passiv deltagare i att välja vad den ska äta till middag.
Processen är faktiskt ett smart sätt för Venusflugfällan att komma runt två problem:Den saknar en hjärna för att tala om för den att den biter ner på något oätligt, och den saknar muskulaturen för att spotta ut den.
När fällan stängs helt bildar löven en lufttät tätning så att matsmältningsvätskor och insektsdelar hålls inne i fällan och bakterier och mögel kan inte komma in.
För att se till att de fångade insekterna förblir inneslutna, har kanterna på växtens blad fingerliknande flimmerhår som knyter ihop sig när löven trycks ihop. Dessa långa, hårliknande utsprång får växten att se ut som om den har taggiga tänder, men flimmerhåren används egentligen bara för att låsa fällan.
Det finns en övre gräns för storleken på insekter som fällan kan ta emot. Som mest är fällorna cirka 2,54 centimeter långa, och en insekt bör helst vara cirka en tredjedel av denna storlek.
Om en insekt är för stor kommer fällan inte att kunna bilda en tätning tätt nog för att hålla bakterier och mögel ute. När bakterier och mögel väl har en väg in, kan de föröka sig när de kalasar på den sönderfallande insekten, och fällans löv kommer också att ge efter för attacken. Fällan blir svart när löven ruttnar, och det hela kommer så småningom bara att tappa av plantan.
Venusflugfällor kan tåla att tappa en fälla här och där, eftersom plantan så småningom kan spira nya. Precis som en tillverkare av hushållsprodukter har naturen konstruerat fällorna med planerad inkurans. Efter cirka 10 till 12 stängningar (delvis eller fullständig) förlorar fällorna förmågan att fånga vad som helst.
Bladen förblir vidöppna, och istället för att gå igenom ritualen att locka till sig insekter och äta dem, ägnar den tidigare fällan sin energi åt fotosyntesprocessen under resten av sin livslängd, vanligtvis cirka två till tre månader.
På detta sätt, om en fälla upprepade gånger stimuleras av icke-ätbara föremål, kan växten återvinna en del av den energi och ATP som förlorats genom att öppna och stänga fällan under denna tid som enbart fokuserar på fotosyntes.
Men tillbaka till middagen. När insekten väl är inbäddad i fällan kan matsmältningsprocessen börja. Fällan fungerar nu som en miniatyrmage. Precis som våra magar utsöndrar fällan sura matsmältningsjuicer som löser upp matens mjuka vävnader och cellmembran, fungerar som ett antiseptiskt medel för att döda små mängder bakterier som oavsiktligt äts eller försluts med maten och enzymatiskt smälter DNA, aminosyror och annat cellulära molekyler i små bitar som kan tas upp av växten.
Dessa matsmältningssafter utsöndras från körtlar på insidan av fällan, direkt på det fångade bytet. Insekten badas i dessa juicer under en period av fem till 12 dagar, under vilken insekten smälts och näringsämnen utvinns. Tiden det tar beror på:
Processen fortsätter tills det enda som finns kvar av insekten är dess hårda exoskelett. (Till skillnad från människor och andra ryggradsdjur, som har ett inre styvt skelett gjord av förkalkad benvävnad, använder insekter och spindeldjur ett mer flexibelt yttre exoskelett för att både skydda och bilda stommen för sina kroppar.)
När näringsämnena är utarmade från det sura badet, absorberar växten matsmältningsvätskan igen. Detta fungerar som en signal för att öppna fällan igen, och resterna av insekten sköljs vanligtvis bort i regnet eller blåses bort av vinden.
Såvida du inte bor där Venus flugfällor växer naturligt, kommer du förmodligen inte att kunna bara slänga en i smutsen i din trädgård och se den växa. Men om du är villig att investera lite tid och ansträngning kan du säkert odla odlade sorter hemma.
Grundregeln för att odla Venus flugfällor är att efterlikna de förhållanden under vilka de normalt frodas. Det betyder att de måste vara i en miljö med vissa specifika egenskaper.
Om du bor i ett område som är känt för sin fuktighet, som tropikerna eller sydöstra USA, kan du förmodligen odla dessa växter i en enkel kruka, precis som vanliga kannaväxter.
Men i områden med låg luftfuktighet, som sydvästra USA, måste du investera i ett litet terrarium. Med ett terrarium odlar du växter inneslutna i en genomskinlig behållare med löst lock som håller kvar fukten och håller luften fuktig samtidigt som den släpper in mycket solljus.
Du måste kontrollera jorden i krukan eller terrariet ofta för att säkerställa att den aldrig torkar ut. Men du ska inte överdriva det heller; Venusflugfällor behöver fuktig jord för att hålla sina rötter våta, men de vill inte bli nedsänkta i vatten!
Du måste gå till en trädgårdsbutik och köpa en blandning av torvmossa och sand med ett näringsinnehåll som liknar det i en myr. Glöm annonserna du har sett på TV för konstgödsel för att odla stora, friska växter. Venusflugfällor blir bara cirka 13 centimeter höga, med cirka fyra till åtta fällor per planta.
Om du lägger till överskott av näringsämnen till din Venus-flugfälla för att försöka göra den större, kan det sluta med att du hindrar den snarare än att hjälpa dess tillväxt eftersom växten har utvecklats för att blomstra i näringsfattiga miljöer.
Om din växt växer i ett terrarium eller inne i ditt hus, där det inte finns ett rikligt utbud av spindlar, flugor och andra läckerheter för flugfällor, måste du tillhandahålla dem själv. Deras aptit är inte glupsk; två eller tre små flygande insekter (som en husfluga) per månad kommer att göra susen.
Om din växt inte är utomhus kan du också behöva rensa bort resterna manuellt efter en måltid; utan regn och vind för att hjälpa till med dess spridning, kanske exoskelettet – middagens rester – inte helt avlägsnas från fällan av denna hotade art.
