• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
4 августа
Даниил Сухинов
386

Плотоядное растение научилось использовать капли дождя для ловли добычи  

3.5

Британские биологи обнаружили новый уникальный механизм поимки добычи при помощи капель дождя у тропического плотоядного растения из рода кувшиночников. Изучение формы кувшина этого растения и механизма работы его ловушки может помочь в оптимизации геометрии сложных конструкций и послужить источником вдохновения при разработке устройств для сбора энергии дождя и града.

Реальные фото и графическое представление механизма работы ловушки Nepenthes gracilis / © Anne-Kristin Lenz

Чтобы поймать подвижную добычу, насекомоядным растениям пришлось развить различные механизмы генерации быстрых движений, причем без возможности использования мышц как у животных. Вместо этого они перераспределяют небольшие объемы воды в своих ловушках для накопления упругой энергии, которую затем в нужный момент высвобождают, надежно захватывая добычу. Несмотря на высокую эффективность подобного способа охоты, для перезарядки ловушек необходимо затратить немалое количество энергии, а также времени, за которое потенциальная жертва способна и ускользнуть. 

Хищные растения из рода непе́нтес, или кувшиночники, не стали полагаться на скорость. Вместо этого они приманивают и захватывают добычу своими неподвижными ловушками-кувшинами, образованными специализированными листьями. Насекомых привлекает сладкий душистый нектар на скользком «горлышке» кувшина, в погоне за которым жертва соскальзывает в заполненную жидкостью ловушку, где тонет и переваривается.  

Над горлышком кувшина нависает небольшая крышка, предотвращающая разбавление его содержимого дождевой водой и обычно не участвующая в захвате добычи. Однако, изучая вид Nepenthes gracilis, исследователи из Бристольского университета (Великобритания) обнаружили дополнительный механизм поимки насекомых, характерный лишь для этого вида кувшиночников. О результатах исследования ученые сообщили в статье, опубликованной в журнале Biology Letters

Авторы работы при помощи серийной компьютерной микротомографии изучили строение крышки кувшина Nepenthes gracilis и сравнили с другим представителем того же рода — Nepenthes rafflesiana. Оказалось, крышка ловушки N. gracilis имеет уникальное строение и превращается буквально в гимнастический трамплин для любого насекомого, оказавшегося на нижней ее части во время дождя. При попадании капли дождя на верхнюю часть крышки, та стремительно опускается, сбрасывая жертву прямо в заполненную жидкостью ловушку. 

Nepenthes gracilis ловит добычу, используя энергию капель дождя / © Anne-Kristin Lenz

Однако в обратную сторону крышка разгибается очень плавно за счет особого строения кувшина — чтобы без дополнительных колебаний быть готовой к захвату следующей жертвы. Таким образом, это уникальное растение лишь благодаря изменениям формы ловушки и без дополнительных энергетических затрат повысило вероятность захвата добычи, используя внешний источник энергии.   

«Если вы посмотрите на форму кувшина, можно предположить, что деформация происходит в месте наименьшего поперечного сечения, в точке перехода от крышки к основной части кувшина. На самом деле, помимо этого, деформируется и нижняя часть задней части трубки кувшина. Таким образом, Nepenthes gracilis использует небольшие изменения в форме ловушки для передачи энергии удара капли дождя с поразительной эффективностью. У этих растений мы можем научиться геометрической оптимизации конструкций, что, вероятно, поможет сэкономить на материале и весе при полном сохранении функциональности. Механизм захвата «трамплина» может даже послужить источником вдохновения при разработке новых механических устройств для сбора энергии дождя или града», — подытожила ведущий автор статьи и сотрудник Школы биологических наук Бристольского университета Энн-Кристин Ленц (Anne-Kristin Lenz).

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
12 часов назад
Сергей Васильев

Моделирование показало, что если лежать на правом боку, проглоченная таблетка растворится намного быстрее, чем если стоять, а если на левом — то медленнее.

Вчера, 15:54
Александра Медведева

Международная команда исследователей впервые провела наиболее полную оценку биоразнообразия самой высокой горы мира. Анализируя экологическую ДНК, выделенную из проб воды, отобранных на высоте 4,5-5,5 километра, они обнаружили генетический материал представителей 187 отрядов, что составляет 16,3% от всех известных отрядов живых организмов Земли.

Позавчера, 14:35
Анна Новиковская

С планированием длительных миссий на Луну и Марс перед человечеством все острее встает вопрос об обеспечении космонавтов кислородом для дыхания. Сейчас поддерживать дыхание людей на борту космических станций — сложный и дорогостоящий процесс, поэтому для будущих путешествий в космической бездне потребуются более совершенные технологии.

14 августа
Иван Лавренов

Некоторые пульсары покидают остатки сверхновых со скоростями более тысячи километров в секунду. Согласно новому исследованию, такую скорость им может придавать весьма необычное явление - мощное направленное нейтринное циклотронное излучение.

Позавчера, 14:35
Анна Новиковская

С планированием длительных миссий на Луну и Марс перед человечеством все острее встает вопрос об обеспечении космонавтов кислородом для дыхания. Сейчас поддерживать дыхание людей на борту космических станций — сложный и дорогостоящий процесс, поэтому для будущих путешествий в космической бездне потребуются более совершенные технологии.

Позавчера, 13:26
Михаил Орлов

Рядом с местом добычи медных руд в пустыне Атакама, расположенной на территории Чили, образовался очень большой круглый провал. Его диаметр достигает 32 метров, а глубина превышает 200 метров. Местные власти расследуют причины случившегося.

2 августа
Александр Березин

Если западным странам удастся «лишить Кремль нефтяных доходов», то мир ждет геополитическое землетрясение. Только не обязательно в ту сторону, о которой вы сейчас подумали. На фоне того, что последует за «лишением», шок 1973 года может показаться детской игрой. Naked Science попробует оценить размах «потолочного катаклизма» заранее.

31 июля
Александр Березин

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

27 июля
Алиса Гаджиева

Новое исследование показало, что появившаяся у человека способность переваривать молочный сахар никак не сказалась на распространенности потребления продуктов молочного животноводства.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: