de Fleste kande planter æder insekter, og udviklingen har formet de tre dele af en kande til hver udføre en præcis opgave, der sikrer en insektets død.
øverst på kanden er et låg kaldet en operculum. Låget holder regnvand, der ellers ville fortynde fordøjelsessafterne.
den glatte kant af kanden er kendt som peristomet.,
kande arter Nepenthes rajah af Borneo er stor nok til at drukne en rotte
“Det har masser af riller, og en mikrostruktur, der gør det, så insekter ikke kan knytte til det, der er godt,” forklarer Dr Tanya Renner, der studerede kande planter for hendes Ph.d., og vil fortsætte med at udforske dem som professor ved San Diego State University, begyndelsen af August 2015. Hun er i øjeblikket en post-ph.d. – studerende ved University of Ari .ona.
fælgen er meget ‘vådbar’, tilføjer hun., Med andre ord, “når vand rører ved det, gør det det meget glat.”
Når et insekt glider ind i krukkepuljen, er indersiden af krukken ekstremt voksagtig. “Det er som skøjteløb på en bladoverflade,” siger hun, og bugs kan ikke få nogen trækkraft til at kravle ud.
selv flyvende insekter undgår sjældent. Hvis en fejl ikke drukner med det samme, giver sukker og fordøjelsessafter væsken en klæbrighed, der gør det meget vanskeligt at flyve med våde vinger.
træningen af shre.
men en tropisk kande plantearter, Nepenthes lo .ii, har tendens til at være underligt mangler i insekter.,
i stedet fyldes denne plantes kander med fæces fra et meget større bytte: Tupaia montana, montantræskruen.
for At se, om kanden planter havde udviklet et gensidigt gavnligt forhold til den spidsmus, i 2009 et hold af forskere ledet af Dr. Jonathan Moran af Royal Roads University i Canada, rejste til montane cloud forest i Malaysia, hvor N. lowii vokser.
en individuel plante af N. lo .ii har to typer kander: jordbaserede kander langs jorden og antennekande holdt i luften.,
Træet spidsmus aborre på kanden og slikke sukkerholdige saft fra dets rand
Ved hjælp af fjernstyrede videooptagelser disse planter i løbet af dagen, teamet bekræftet, at kun de terrestriske kander fange insekter. Videoer viste, at antennekande besøges af træskruen, der spiser nektar, som planten producerer på sin kant.
mens træskruen feeds, defecates den ofte i kanden. Afføringen er meget kvælstofrig og vil være yderst nyttig for planten.,
for at bestemme, om planterne var i stand til at inkorporere nitrogen fra træskrogdråberne, gennemførte forskerne en stabil isotopanalyse på kandens blade, en teknik, der sporer oprindelsen af et element. Holdet konkluderede, at N. lo .ii planter med antenne kander udlede 57-100% af deres kvælstof fra denne shre.poo.
denne undersøgelse afslørede den første kendte mutualisme mellem en kødædende plante og et pattedyr. Opdagelsen udløste en pludselig videnskabelig interesse for de gigantiske planter, der spiser kød.,for eksempel er kandearten Nepenthes rajah af Borneo stor nok til at drukne en rotte.
ligesom indersiden af en nyfødt baby, hvert purunge kande begynder sit liv helt fri af mikrober
Det har udløst spekulationer om, at nogle planter, der rent faktisk dræbte og spiste kød af pattedyr.
i 2011 gik et andet band af forskere fra Tyskland og Malaysia til Borneo for at overvåge denne kæmpe kande plante.som den forrige undersøgelse filmet forskerne kande planter for at afsløre, hvem der besøgte dem., Men i stedet for kun at filme besøgende om natten, denne gruppe delte deres optagelsestid mellem dag og nat.
de fandt ud af, at træskruer aborre på kanden i løbet af dagen og slikker sukkerholdig juice fra krukkefælgen og derefter defecerer direkte ind i den.
efter solen går ned, fodrer den natlige rotte Rattus baluensis på samme måde og handler sød juice til kvælstofrig fæces. Den samme kande plantearter danner flere symbioser med pattedyr, adskilt kun på tidspunktet på dagen.
i løbet af den to måneders undersøgelse druknede kun et pattedyr faktisk i en krukkeplante., Krukkeplanterne har sandsynligvis ikke til hensigt at dræbe gnavere, selvom creepily nok, på trods af tilstedeværelsen af rottekroppen, søgte andre dyr stadig nektar og brugte kande toilettet.
men rottefaderen kunne have afskrækket en anden væsen: flagermus.
flagermushulen
et par forskere havde skimtet flagermus, der sov i tropiske krukkeplanter gennem årene.
men indtil tree shre. – undersøgelserne blev offentliggjort, antog de fleste forskere, at flagermusene simpelthen var freeloaders, der udnyttede kanterne som gratis moteller, da de ikke nåede deres permanente roost ved solopgang.,
det krævede en flagermuselskende videnskabsduo, ph.d.-studerende Caroline og Michael Sch .ner, at vise, at flagermusene faktisk er loyale, betalende kunder.
planterne drager virkelig fordel af flagermusene
duoen rejste til Borneos lavlandskove på jagt efter krukkeplanten Nepenthes hemsleyana. Denne art var blevet observeret hosting uldne flagermus (Kerivoula hard .ickii hard .ickii), og et par spor antydede planterne havde udviklet sig til at lokke bat lejere.
N., hemsleyana er op til syv gange værre ved at fange insekter end dens nære slægtning, N. rafflesiana og N. hemsleyana kander er op til fire gange længere, også. Denne øgede længde ville gøre det muligt for en slank flagermus at passe meget mere komfortabelt.
Når Schnersners vidste, hvilke kande typer at kigge efter, flagermusene var let at finde. På bare seks uger fandt holdet 32 forskellige uldne flagermus, der roste i kander. Den uldne flagermus er den eneste flagermusart, de fandt roosting i kander.,
Michael og Caroline placerede derefter trackers på 17 af flagermusene for at kvantificere, hvor meget flagermusene bruger krukkeplanterne som dagtimerne.
hvad de fandt var overraskende: de uldne flagermus bruger udelukkende N. hemsleyana-kander som dagtimerne. Selvom skoven har mange andre bat-motel muligheder, såsom furede blade eller hule træer, til den uldne flagermus, kande planter er hjemme.
flagermusene er også gode husmødre. “Stabil isotopanalyse viste, at planterne virkelig drager fordel af flagermusene,” siger Caroline. N., hemsleyana høster ca. en tredjedel af kvælstoffet i bladene fra afføring af uldmus. Undersøgelsen blev offentliggjort i Biology Letters.
denne type mutualisme er meget sjælden.
når planter og dyr normalt samarbejder, leverer planterne mad i bytte for tjenester. Planter kan levere nærende nektar eller frugt, for eksempel, og til gengæld besøger dyr planterne for at fodre, distribuere pollen eller frø, når de forlader.,
med krukkeplanter vendes rollerne: planten modtager nærende nitrogen, og dyret modtager tjenester som beskyttelse mod rovdyr og vejr.
Caroline og Michael Schöner er under tilsyn af Dr. Gerald Kerth af Universitetet i Greifswald i Tyskland og Dr T Ulmar Grafe fra Universitetet i Brunei Darussalam. Sammen arbejder gruppen for bedre at forstå denne ekstraordinære gensidighed.
holdet lancerede et andet overvågningseksperiment, der var meget længere, og udforskede flere feltsteder på tværs af Borneo., Denne forskning afslørede flagermusene også nogle gange roost i en anden Nepenthes-Art, N. bicalcarata.
Efter en plante, sanser et insekt i sin kande, den producerer enzymer
Flagermus har deres grunde til at foretrække at lægge æg i N. hemsleyana, holdet opdaget. N. hemsleyana kander skabe et bedre mikroklima for flagermus, at holde en mere stabil og højere luftfugtighed end kander af N. bicaclarata.
“flagermusene har en enorm vingemembran,” bemærker Caroline, og det er gennem denne membran, at flagermus mister meget af deres vand., En kande roost, der opretholder en højere luftfugtighed kan være et stort plus til en bat kæmper dehydrering.
usunde flagermus kan også lide af ektoparasitter.
Flagermus, der kun roosted i N. hemsleyana var helt fri for parasitter, i modsætning til flagermusene, der tilbragte tid i N. bicalcarata, den anden kande arter. I modsætning til N. bicalcarata har N. hemsleyana-kander en glat voksagtig zoneone på deres indre overflade, hvilket gør det vanskeligt for parasitter at lægge æg på krukkevæggene.
flagermus, der foretrak at roost i N., hemsleyana var i bedre samlet tilstand, at være større, tungere og fri for parasitter.
så hvorfor gider flagermus overhovedet med N. bicalcarata?
denne ringere kande roost er simpelthen mere almindelig, og en træt flagermus kan ikke altid være en selektiv flagermus.
Andre faktorer har indflydelse på bat beslutningsprocessen, for, som pitcher ‘ s afstand fra jorden, eller udsættelse for regn og sollys, og den Schöners opdagede derefter, når det er muligt, flagermus gjorde påvise en loyalitet over for genbosættelse i forskellige N. hemsleyana kander.,
den anden undersøgelse blev offentliggjort i tidsskriftet Oecologia, og flere publikationer følger snart.
kemisk krigsførelse
for at fordøje de insekter, de fælder, skal kandeplanter være talentfulde kemikere. De producerer proteiner kaldet en .ymer for at nedbryde deres insektbytte.
“insekter er som små tanke,” forklarer Dr. Renner.
det rustningslignende e .oskelet af et insekt er lavet af et meget robust protein kaldet chitin. Chitin har en kompliceret struktur immun for de fleste generelle en .ymer.,
efter en plante registrerer et insekt i sin kande producerer den først en .ymer kaldet chitinaser. Kun disse en .ymer kan skære et knæk i insektets chitin rustning.
når rustningen er blevet kompromitteret, lancerer anlægget en anden bølge af en .ymer. Disse falder for det meste i tre kategorier: proteaser, der nedbryder proteiner, lipaser, der reducerer fedt, og esteraser, der angriber en række andre forbindelser.
planteen .ymerne er meget specifikke, hvilket fik Dr. Renner til at undre sig over, hvordan planterne erhvervede sådanne avancerede våben.,
“de fleste af dem ligner virkelig en .ymer, som planter bruger til forsvar,” siger Dr. Renner. “Ikke-kødædende planter skal beskytte sig mod alle mulige ting.”
planter skal ofte forsvare sig mod sygdomsfremkaldende svampe som skimmelsvampe. Svampene besidder robuste cellevægge med en velkendt nøgleingrediens: chitin.
både svampe og insekter bruger chitin som en del af deres rustning mod kemiske våben.,
Dr. Renners forskning, der er offentliggjort i tidsskriftet Molecular Biology and Evolution, viser de tidlige forfædre til kande planter co-valgt fælles forsvarsproteiner, der dræber svampe, for at være i stand til at fordøje insekteksoskeletter.
en mikrobiel hær
men nogle kande arter synes at hverve mikrober til at fremstille en .ymer for dem.
Leonora Bittleston er Ph.d. – studerende på Harvard Universitet i USA, studere både Nepenthes kande planter i Borneo, og en ikke-forretningsmæssigt forbundne kande plante slægterne Sarracenia, der vokser i Harvard Forest, Massachusetts.,
ligesom indersiden af en nyfødt baby begynder hver purunge kande sit liv helt fri for mikrober. Når kanden åbner, glider elastiske bakterier, svampe, proto .oer og endda akvatiske insekter ind i kandevæsken og lever i den farlige væske.
og ligesom de mikrober, der lever inde i den menneskelige tarm, hjælper de små critters inde i kandevæsken værten med at absorbere yderligere næringsstoffer fra deres mad.
Sarracenia-krukkeplanterne, der vokser i Harvard Forest, kan udelukkende stole på mikrobielle mutualister for at fordøje deres insektbytte., Kort sagt, de får bakterier til at opløse kødet af deres ofre i stedet for at gøre det selv.
“indtil videre er der ingen tegn på, at Sarracenia laver deres egne chitinaser,” forklarer Leonora. Svampegær og bakterier gør chitinaser, imidlertid, og Leonoras forskning tyder på, at det er de mikrober, der har den største effekt på Sarracenia sundhed.
Leonora er en af de første forskere, der studerer de små samfund, der samles inde i krukkeplanter., Hendes første kande plante undersøgelse beskriver de metoder, hun udviklede til at sammenligne samfund inde i kande væske, og bliver offentliggjort i Austral Ecology.
selv når tropiske kandeplantehabitater ødelægges med rekordhastigheder, opdager forskere og opdagelsesrejsende nye kandeplantearter i Borneo og Filippinerne.
“især i bjergområderne tror jeg, at der er flere arter, der endnu ikke er opdaget, og hvad de gør… ingen ved det,” siger Caroline Sch .ner.