Většina džbán rostliny požírají hmyz a evoluce má tvar tří částí džbán, aby každý provést přesný úkol, který zajišťuje hmyz zánik.
v horní části džbánu je víko zvané operculum. Víko udržuje dešťovou vodu, která by jinak zředila trávicí šťávy.
kluzký okraj džbánu je známý jako peristom.,
džbán druh Nepenthes rajah z Bornea je dostatečně velký, aby utopit krysa
„To má hodně drážek, a mikrostruktura, která dělá to tak, že hmyz nemůže připojit na to, že dobře,“ vysvětluje Dr. Tanya Renner, který studoval džbán rostliny pro její PhD, a bude i nadále zkoumat, je profesorem na San Diego State University, začátek srpna 2015. V současné době je postdoktorandkou na University of Arizona.
okraj je velmi „smáčitelný“, dodává., Jinými slovy: „když se jí voda dotýká, je velmi kluzká.“
jakmile hmyz vklouzne do džbánu, vnitřek džbánu je extrémně voskový. „Je to jako bruslení na listovém povrchu,“říká a brouci nemohou dostat žádnou trakci, aby se vylezli.
dokonce i létající hmyz zřídka uniká. Pokud chyba nemá utopit ihned, cukry a trávicí šťávy, dát tekutiny a lepkavost, která umožňuje létání s mokrými křídly velmi obtížné.
výcvik shrew
ale jeden tropický druh džbánu, Nepenthes lowii, má tendenci být zvědavě chybí hmyzu.,
místo toho se džbány této rostliny naplní stolicí z mnohem větší kořisti: Tupaia montana, montane tree shrew.
zjistit, jestli džbán rostliny se vyvinuly vzájemně prospěšné vztahy s zlé ženy, v roce 2009 tým vědců pod vedením Dr. Jonathan Moran Royal Roads University v Kanadě, cestoval do horského cloud forest Malajsie, kde N. lowii roste.
jednotlivá rostlina N. lowii má dva typy džbánů: pozemní džbány podél země a vzdušné džbány držené ve vzduchu.,
Strom rejsci candát na džbán a lízat sladké šťávy z její okraj
dálkově natáčet tyto rostliny během dne, tým potvrdil, že pouze pozemní džbány chytit hmyz. Videa ukázala, že nadhazovače navštěvuje strom shrew, který jí nektar, který rostlina produkuje na svém okraji.
zatímco strom shrew krmí, často se vyprazdňuje do džbánu. Výkaly jsou velmi bohaté na dusík a byly by pro rostlinu velmi užitečné.,
určit, pokud byly rostliny schopny začlenit dusíku ze stromu rejsek trus, vědci provedli stabilní izotop analýza na džbánu listy, technika, která sleduje původ prvek. Tým dospěl k závěru, že rostliny N.lowii se vzdušnými džbány odvozují 57-100% svého dusíku z tohoto shrew poo.
tato studie odhalila první známý mutualismus mezi masožravou rostlinou a savcem. Objev vyvolal náhlý vědecký zájem o obří rostliny, které jedí maso.,
například džbán druhu Nepenthes rajah z Bornea je dostatečně velký, aby utopil krysu.
Stejně jako uvnitř novorozence, každé vyspělé nadhazovač začíná svůj život zcela zdarma mikrobů,
, Která vyvolala spekulace, že některé rostliny skutečně zabil a snědl maso savců.
v roce 2011 zamířila do Bornea jiná skupina vědců z Německa a Malajsie, aby monitorovala tento obří džbán.
stejně jako předchozí studie vědci natáčeli džbánové rostliny, aby odhalili, kdo je navštívil., Ale místo toho, aby natáčeli pouze noční návštěvníky, tato skupina rozdělila svůj čas nahrávání mezi dnem a nocí.
zjistili, že během dne se na džbánu objevují stromové kousky a olizují sladkou šťávu z okraje džbánu a pak se do ní vyprázdní přímo.
po západu slunce se noční krysa Rattus baluensis živí stejným způsobem a obchoduje se sladkou šťávou pro výkaly bohaté na dusík. Stejné druhy rostlin džbánů tvoří více symbióz se savci, oddělených pouze denní dobou.
během dvouměsíční studie se v džbánové rostlině skutečně utopil pouze jeden savec., Džbán rostliny pravděpodobně nemají v úmyslu zabíjet hlodavce, i když dost děsivě, navzdory přítomnosti krysy mrtvoly, jiná zvířata stále hledal nektar a používal džbán záchod.
ale krysí mrtvola mohla odradit jiného tvora: netopýry.
netopýří jeskyně
několik vědců v průběhu let zahlédlo netopýry spící v tropických džbánových rostlinách.
Ale až strom rejsek studie byly zveřejněny, většina vědců předpokládá, že netopýři byli prostě vyžírky, využití jako džbány zdarma motely, když se jim nepodařilo dosáhnout jejich trvalé přenocovat do rána.,
trvalo bat-milující vědu duo, doktorandů Caroline a Michael Krásný, ukázat, že netopýři jsou ve skutečnosti loajální, platící zákazníky.
rostliny jsou opravdu těží z netopýrů,
duo cestoval do lužních lesů na Borneu v hledání láčkovka Nepenthes hemsleyana. Tento druh byl pozorován hostování vlněné netopýry (Kerivoula hardwickii hardwickii), a několik vodítek naznačil rostliny se vyvinuly lákat netopýří nájemníky.
n., hemsleyana je až sedmkrát horší v chytání hmyzu než jeho blízký bratranec, n. rafflesiana a n. hemsleyana džbány jsou až čtyřikrát delší, také. Tato zvýšená délka by umožnila, aby se netopýr hodil mnohem pohodlněji.
jakmile Schöners věděli, které typy džbánů hledat, netopýři se snadno našli. Za pouhých šest týdnů tým našel v džbánech 32 různých vlněných netopýrů. Netopýr vlněný je jediný druh netopýra, který našli v džbánech.,
Michael a Caroline pak umístěn trackerů na 17 netopýrů, kvantifikovat, jak moc netopýři používají masožravé rostliny jako denní úkryty.
to, co našli, bylo překvapivé: vlnění netopýři používají výhradně n.hemsleyana džbány jako denní kohouti. Ačkoli les má mnoho dalších možností netopýra motelu, jako jsou zvlněné listy nebo duté stromy, na vlněnou netopýr, džbán rostliny jsou doma.
netopýři jsou také dobří v domácnosti. „Analýza stabilních izotopů ukázala, že rostliny skutečně těží z netopýrů,“ říká Caroline. N., hemsleyana sklízí asi třetinu dusíku v listech z vlněných netopýřích trusů. Studie byla publikována v Biology Letters.
Tento typ mutualismu je velmi vzácný.
když rostliny a zvířata obvykle spolupracují, rostliny poskytují potravu výměnou za služby. Rostliny by mohly dodávat výživné nektar nebo ovoce, například, a na oplátku zvířata navštivte rostlin ke krmení, distribuci pylu nebo semen, když odejdou.,
u džbánových rostlin jsou role obráceny: rostlina dostává výživný dusík a zvíře přijímá služby, jako je ochrana před predátory a počasím.
Caroline a Michael Krásný jsou pod dohledem Dr. Gerald Kerth z Univerzity v Greifswaldu v Německu a Dr T Ulmar Grafe z Univerzity v Brunei Darussalam. Společně se skupina snaží lépe porozumět tomuto výjimečnému vzájemnému vztahu.
tým zahájil druhý monitorovací experiment, který byl mnohem delší, a prozkoumal více terénních míst na Borneu., Tento výzkum odhalil, že netopýři se také někdy potulují u druhého druhu Nepenthes, n. bicalcarata.
Poté, co rostlina smysly hmyzu v jeho džbán, který produkuje enzymy,
Netopýři mají své důvody, proč se rozhodnou přenocovat v N. hemsleyana, tým objevil. N. hemsleyana džbány vytvořit lepší mikroklima pro netopýry, udržování stabilnější a vyšší vlhkost než džbány n. bicaclarata.
„netopýři mají obrovskou křídlovou membránu,“ poznamenává Caroline a díky této membráně netopýři ztrácejí hodně vody., Nadhazovač, který udržuje vyšší vlhkost, může být obrovským plusem pro netopýra bojujícího s dehydratací.
nezdravé netopýři mohou také trpět ektoparazity.
netopýři, kteří pouze kohouti v n. hemsleyana byli zcela bez parazitů, na rozdíl od netopýrů, kteří strávili čas v n.bicalcarata, ostatní džbán druhy. Na rozdíl od N. bicalcarata mají džbány n. hemsleyana na svém vnitřním povrchu kluzkou voskovou zónu, což parazitům ztěžuje kladení vajec na stěny džbánu.
netopýři, kteří upřednostňovali roost v n., hemsleyana byla v lepším celkovém stavu, byla větší, těžší a bez parazitů.
tak proč se netopýři vůbec obtěžují n. bicalcarata?
Tento podřadný džbán je prostě běžnější a unavený netopýr nemůže být vždy vybíravý netopýr.
Další faktory ovlivňují bat rozhodování, například džbán je vzdálenost od země, nebo vystavení dešti a slunci a Schöners objevil pak, když je to možné, netopýři prokázala věrnost pro přesídlení v různé N. hemsleyana džbány.,
druhá studie byla publikována v časopise oecologia a brzy budou následovat další publikace.
chemical warfare
aby bylo možné strávit hmyz, který zachycují, musí být nadhazovači talentovaní chemici. Produkují proteiny zvané enzymy, které rozkládají svou hmyzí kořist.
„hmyz je jako malé tanky,“ vysvětluje Dr. Renner.
pancéřový exoskeleton hmyzu je vyroben z velmi robustního proteinu zvaného chitin. Chitin má složitou strukturu imunní vůči většině obecných enzymů.,
poté, co rostlina ucítí hmyz ve svém džbánu, nejprve produkuje enzymy nazývané chitinázy. Pouze tyto enzymy mohou snížit chink v brnění chitinu hmyzu.
jakmile je pancíř ohrožen, rostlina spustí druhou vlnu enzymů. Ty většinou spadají do tří kategorií: proteázy, které rozkládají bílkoviny, lipázy, které snižují tuk, a esterázy, které napadají řadu dalších sloučenin.
rostlinné enzymy jsou vysoce specifické, což vedlo Dr. Rennera k přemýšlení, jak rostliny získaly takové pokročilé zbraně.,
“ většina z nich vypadá opravdu podobně jako enzymy, které rostliny používají v obraně,“ říká Dr. Renner. „Ne-masožravé rostliny se musí chránit před všemi druhy věcí.“
rostliny se často musí bránit proti chorobám způsobujícím plísním, jako jsou formy. Houby mají robustní buněčné stěny se známou klíčovou složkou: chitin.
houby i hmyz používají chitin jako součást svého brnění proti chemickým zbraním.,
Dr. Rennera výzkum, publikovaný v časopise Molecular Biology and Evolution, ukazuje rané předky džbán rostliny kooptován společné obranné proteiny, které zabíjejí houby, aby mohli strávit hmyzu exoskeletons.
mikrobiální armáda
ale zdá se, že některé druhy džbánů získávají mikroby k výrobě enzymů pro ně.
Leonora Bittleston je PhD student na Harvardské Univerzitě v USA, studium, jak láčkovky Nepenthes v Borneo, a nesouvisející džbán rostliny rodu Špirlice, která roste v Harvard Lesa, Massachusetts.,
stejně jako vnitřek novorozeného dítěte začíná každý nadhazovač na vdávání svůj život zcela bez mikrobů. Jak se džbán otevírá, pružné bakterie, houby, prvoky a dokonce i vodní hmyz se unášejí do tekutiny džbánu a živí se nebezpečnou tekutinou.
A podobně jako mikroby, které žijí v lidském střevě, malé zvířátka uvnitř džbánu tekutiny pomoci hostitelského absorbovat další živiny z potravy.
nadhazovače Sarracenia, které rostou v Harvardském lese, se mohou spoléhat výhradně na mikrobiální mutualisty, aby trávili svou hmyzí kořist., Stručně řečeno, dostanou bakterie, aby rozpustily maso svých obětí, než aby to dělali sami.
“ zatím neexistují žádné důkazy o tom, že by Sarracenia vytvářely vlastní chitinázy,“ vysvětluje Leonora. Houbové kvasinky a bakterie, aby chitinases, nicméně, a Leonory výzkum naznačuje, jsou to mikrobi, které mají největší vliv na Sarracenia zdraví.
Leonora je jedním z prvních badatelů, ke studiu drobných komunit, které realizují uvnitř džbán rostliny., Její první studie pitcher plant popisuje metody, které vyvinula k porovnání komunit uvnitř džbánové tekutiny, a je publikován v australské ekologii.
I když tropické láčkovka stanoviště se ničí rekordním tempem, vědců a průzkumníci se objevují nové džbán rostlinných druhů na Borneu a Filipínách.
„zejména v horských oblastech si myslím, že ještě není objeveno několik druhů a co dělají … nikdo neví,“ říká Caroline Schönerová.