cele mai multe plante ulcior devora insecte, și evoluția a modelat cele trei părți ale unui ulcior pentru a efectua fiecare o sarcină precisă, care asigură dispariția unei insecte.în partea de sus a ulciorului se află un capac numit operculum. Capacul păstrează apa de ploaie care altfel ar dilua sucurile digestive.
marginea alunecoasă a ulciorului este cunoscută sub numele de peristom.,
ulcior specii Nepenthes rajah din Borneo este suficient de mare pentru a înecat un șobolan
„Ea are o mulțime de caneluri, și o microstructură care o face atât de insecte nu pot să-l atașați atât de bine”, explică Dr. Tania Renner, care a studiat plantele ulcior pentru ei de Doctorat, și va continua să exploreze ei ca un profesor de la Universitatea San Diego, începând cu luna August 2015. În prezent este studentă post-doctorală la Universitatea din Arizona.
janta este foarte „umectabilă”, adaugă ea., Cu alte cuvinte ,” când apa o atinge, o face foarte alunecoasă.odată ce o insectă alunecă în bazinul de ulcior, interiorul ulciorului este extrem de ceros. „Este ca patinajul pe o suprafață de frunze”, spune ea, iar bug-urile nu pot obține nicio tracțiune pentru a se târî.chiar și insectele zburătoare scapă rar. Dacă un bug nu se îneacă imediat, zaharurile și sucurile digestive dau lichidului o aderență care face foarte dificilă zborul cu aripile umede.dar o specie de plante tropicale pitcher, Nepenthes lowii, tinde să fie curios lipsit de insecte.,în schimb, ulcioarele acestei plante se umplu cu fecale provenite de la o pradă mult mai mare: Tupaia montana, scorpia montană.pentru a vedea dacă plantele ulcior au dezvoltat o relație reciproc avantajoasă cu scorpia, în 2009 o echipă de oameni de știință condusă de Dr.Jonathan Moran de la Universitatea Royal Roads din Canada, a călătorit în pădurea montană cloud din Malaezia, unde crește N. lowii.o plantă individuală de N. lowii are două tipuri de ulcioare: ulcioare terestre de-a lungul solului și ulcioare aeriene ținute în aer.,prin înregistrarea video de la distanță a acestor plante în timpul zilei, echipa a confirmat că numai ulcioarele terestre prind insecte. Video a arătat ulcioare aeriene sunt vizitate de scorpie copac, care mănâncă nectar planta produce pe marginea ei.
în timp ce arborele de copac se hrănește, de multe ori se defectează în ulcior. Fecalele sunt foarte bogate în azot și ar fi extrem de utile plantei.,pentru a determina dacă plantele au fost capabile să încorporeze azot din excrementele de copac, oamenii de știință au efectuat o analiză izotopică stabilă pe frunzele ulciorului, o tehnică care urmărește originea unui element. Echipa a ajuns la concluzia că plantele N. lowii cu ulcioare aeriene obțin 57-100% din azotul lor din acest rahat de scorpie.acest studiu a dezvăluit primul mutualism cunoscut între o plantă carnivoră și un mamifer. Descoperirea a stârnit un interes științific brusc pentru plantele uriașe care mănâncă carne.,de exemplu, specia pitcher Nepenthes rajah din Borneo este suficient de mare pentru a îneca un șobolan.la fel ca interiorul unui nou-născut, fiecare ulcior nubil își începe viața complet fără microbi
care a stârnit speculații că unele plante au ucis și au mâncat carnea mamiferelor.în 2011, o altă bandă de oameni de știință din Germania și Malaezia s-au îndreptat spre Borneo pentru a monitoriza această plantă gigantică.ca și studiul anterior, oamenii de știință au filmat plantele de ulcior pentru a dezvălui cine le-a vizitat., Dar în loc să filmeze doar vizitatori pe timp de noapte, acest grup și-a împărțit timpul de înregistrare între zi și noapte.
Au descoperit că, în timpul zilei, copac, câmp biban pe ulcior si ling zahar sucul de la ulcior rim, apoi defeca direct în ea.după apusul soarelui, șobolanul nocturn Rattus baluensis se hrănește în același mod, comercializând suc dulce pentru fecale bogate în azot. Aceeași specie de plante pitcher formează mai multe simbioză cu mamifere, separate doar de ora din zi.în cursul studiului de două luni, doar un mamifer s-a înecat de fapt într-o plantă de ulcior., Plantele ulcior, probabil, nu intenționează să omoare rozătoare, deși destul de ciudat, în ciuda prezenței cadavrului de șobolan, alte animale încă căutat nectar și a folosit ulcior toaleta.dar cadavrul de șobolan ar fi putut descuraja o creatură diferită: liliecii.câțiva oameni de știință au văzut lilieci dormind în plante tropicale de-a lungul anilor.
Dar până la copac scorpie studii au fost publicate, majoritatea oamenilor de știință au presupus că liliecii au fost pur și simplu profitori, exploatarea ulcioare fi gratuit moteluri când au reușit să ajungă la lor permanentă de a se cocoța până la răsărit.,a fost nevoie de un duo științific iubitor de lilieci, doctoranzii Caroline și Michael Schöner, pentru a arăta că liliecii sunt de fapt clienți loiali, plătitori.
plantele sunt într-adevăr beneficiază de lilieci
Cei doi au călătorit în păduri de șes din Borneo, în căutare de aruncător de plante Nepenthes hemsleyana. Această specie a fost observată de gazduire lânos lilieci (Kerivoula hardwickii hardwickii), și câteva indicii lăsat să se înțeleagă plantele au evoluat pentru a atrage bat chiriasi.
N., hemsleyana este de până la de șapte ori mai rău la prinderea insectelor decât ruda apropiata, N. rafflesiana și N. hemsleyana ulcioare sunt de până la patru ori mai mult, de asemenea. Această lungime crescută ar permite unui liliac deșirat să se potrivească mult mai confortabil.odată ce Schöners știa ce tipuri de ulcioare să caute, liliecii au fost ușor de găsit. În doar șase săptămâni, echipa a găsit 32 de lilieci lânoși care adăposteau în ulcioare. Liliacul lânos este singura specie de lilieci pe care au găsit-o adăpostind în ulcioare.,Michael și Caroline au plasat apoi Trackere pe 17 dintre lilieci, pentru a cuantifica cât de mult liliecii folosesc plantele ulcior ca adăposturi în timpul zilei.ceea ce au descoperit a fost surprinzător: liliecii lânoși folosesc exclusiv ulcioarele N. hemsleyana ca adăposturi în timpul zilei. Deși pădurea deține multe alte opțiuni bat-motel, cum ar fi frunze furled sau copaci tubulare, la lilieci lânos, plante ulcior sunt acasă.
liliecii sunt homemakers bune, de asemenea. „Analiza izotopilor stabili a arătat că plantele beneficiază cu adevărat de lilieci”, spune Caroline. N., hemsleyana recoltează aproximativ o treime din azotul din frunzele sale din fecalele lânoase ale liliecilor. Studiul a fost publicat în Biology Letters.acest tip de mutualism este foarte rar.când plantele și animalele colaborează de obicei, plantele furnizează hrană în schimbul serviciilor. Plantele ar putea furniza nectar sau fructe nutritive, de exemplu, iar în schimb animalele vizitează plantele pentru a se hrăni, distribuind polen sau semințe atunci când pleacă.,cu plantele de ulcior, rolurile sunt inversate: planta primește azot nutritiv, iar animalul primește servicii precum protecția împotriva prădătorilor și a vremii.
Caroline și Michael Schöner sunt supravegheate de către Dr. Gerald Kerth de la Universitatea din Greifswald din Germania și Dr. T Ulmar Grafe de la Universitatea din Brunei în Darussalam. Împreună, grupul lucrează pentru a înțelege mai bine acest mutualism excepțional.
echipa a lansat un al doilea experiment de monitorizare care a fost mult mai lung și a explorat mai multe site-uri de teren din Borneo., Această cercetare a relevat că liliecii se adăpostesc uneori și la o a doua specie Nepenthes, N. bicalcarata.
Dupa o plantă simțurile o insectă în ulcior produce enzime
Liliecii au motivele lor pentru preferând să se cuibărească în N. hemsleyana, echipa a descoperit. Ulcioarele de N. hemsleyana creează un microclimat mai bun pentru lilieci, menținând o umiditate mai stabilă și mai ridicată decât ulcioarele de N. bicaclarata.”liliecii au o membrană uriașă a aripilor”, notează Caroline, iar prin această membrană liliecii își pierd multă apă., Un cuib de ulcior care menține o umiditate mai mare poate fi un plus imens pentru un liliac care se luptă cu deshidratarea.liliecii nesănătoși pot suferi, de asemenea, de ectoparaziți.
Lilieci care numai roosted în N. hemsleyana au fost complet lipsite de paraziți, spre deosebire de lilieci, care a petrecut timp în N. bicalcarata, alte ulcior specii. Spre deosebire de N. bicalcarata, N. hemsleyana ulcioare au o alunecos zona de ceară pe suprafața lor interioară, ceea ce face dificil pentru paraziți să depună ouă pe ulcior pereți.
lilieci care au preferat să se culce în N., hemsleyana erau într-o stare generală mai bună, fiind mai mari, mai grele și fără paraziți.deci, de ce liliecii se deranjează deloc cu N. bicalcarata?
acest cuib de ulcior inferior este pur și simplu mai obișnuit și un liliac obosit nu poate fi întotdeauna un liliac choosy.
Alți factori de influență bat de luare a deciziilor, de asemenea, cum ar fi ulcior este distanța de la sol, sau expunerea la ploaie și de soare și Schöners descoperit atunci când este posibil, liliecii făcut demonstra loialitate pentru relocarea în diferite N. hemsleyana ulcioare.,
al doilea studiu a fost publicat în revista Oecologia, iar în curând vor urma și alte publicații.pentru a digera insectele pe care le prind, plantele de ulcior trebuie să fie chimiști talentați. Ele produc proteine numite enzime pentru a descompune prada insectelor.”insectele sunt ca niște tancuri mici”, explică Dr.Renner.exoscheletul asemănător armurii unei insecte este format dintr-o proteină foarte robustă numită chitină. Chitina are o structură complicată imună la majoritatea enzimelor generale.,după ce o plantă simte o insectă în ulciorul său, produce mai întâi enzime numite chitinaze. Numai aceste enzime pot tăia o crăpătură în armura de chitină a insectei.odată ce armura a fost compromisă, planta lansează un al doilea val de enzime. Acestea se încadrează în cea mai mare parte în trei categorii: proteaze care descompun proteinele, lipazele care reduc grăsimea și esterazele care atacă o serie de alți compuși.enzimele vegetale sunt foarte specifice, ceea ce l-a determinat pe Dr.Renner să se întrebe cum au dobândit plantele astfel de arme avansate.,”majoritatea dintre ele arată foarte asemănătoare cu enzimele pe care plantele le folosesc în apărare”, spune dr.Renner. „Plantele non-carnivore trebuie să se protejeze împotriva tot felul de lucruri.plantele trebuie adesea să se apere împotriva ciupercilor cauzatoare de boli, cum ar fi mucegaiurile. Ciupercile posedă pereți celulari rezistenți cu un ingredient cheie familiar: chitina.atât ciupercile, cât și insectele folosesc chitina ca parte a armurii lor împotriva armelor chimice.,cercetările Dr. Renner, publicate în revista Molecular Biology and Evolution, arată că strămoșii timpurii ai plantelor de ulcior au cooptat proteine comune de apărare care ucid ciupercile, pentru a putea digera exoscheletele insectelor.o armată microbiană dar unele specii de ulcioare par să înroleze microbii pentru a produce enzime pentru ei.
Leonora Bittleston este un Doctorand de la Universitatea Harvard din SUA, care studiază atât Nepenthes plante ulcior în Borneo, și o altă ulcică genul Sarracenia care crește în Harvard Pădure, Massachusetts.,la fel ca în interiorul unui nou-născut, fiecare ulcior nubil își începe viața complet fără microbi. Pe măsură ce ulciorul se deschide, bacteriile rezistente, ciupercile, protozoarele și chiar insectele acvatice se deplasează în lichidul ulciorului, făcându-și viața în lichidul periculos.și la fel ca microbii care trăiesc în interiorul intestinului uman, creaturile minuscule din lichidul de ulcior ajută gazda să absoarbă nutrienți suplimentari din alimentele lor.plantele Sarracenia pitcher care cresc în pădurea Harvard se pot baza exclusiv pe mutualiștii microbieni pentru a-și digera prada insectelor., Pe scurt, ei obțin bacterii pentru a dizolva carnea victimelor lor, mai degrabă decât să o facă singuri.”până în prezent nu există dovezi că Sarracenia își face propriile chitinaze”, explică Leonora. Drojdia fungică și bacteriile fac chitinaze, totuși, iar cercetările lui Leonora sugerează că aceștia sunt microbii care au cel mai mare efect asupra sănătății Sarraceniei.Leonora este unul dintre primii cercetători care studiază comunitățile minuscule care se asamblează în interiorul plantelor de ulcior., Primul ei studiu pitcher plant descrie metodele pe care le-a dezvoltat pentru a compara comunitățile din fluidul pitcher și este publicat în Austral Ecology.
chiar și în timp ce habitatele tropicale ale plantelor de ulcior sunt distruse la rate record, oamenii de știință și exploratorii descoperă noi specii de plante de ulcior în Borneo și Filipine.
„mai ales în zonele montane, cred că există mai multe specii care nu au fost încă descoperite, iar ceea ce fac… nimeni nu știe”, spune Caroline Schöner.