Піщаний шар робить ефективну броню. Ерік ЛоПрешті, CC BY-SA

Уявіть фактуру рослини. Багато хто може прийти на розум - гладка каучуковість багатьох тропічних кімнатних рослин, неможливо м’яке вухо баранини, гострі колючки кактусів або шорсткість кори дерев. Але клейкість, у сенсі макулатури, що тримається до пальців, ймовірно, не входить у верхню частину вашого списку.

Тим не менше, дуже багато рослини розвинули липке листя, стебла та насіння, включаючи деякі, які ви, мабуть, знаєте - такі як петунія та тютюн.

В еволюційній біології ознака, яка еволюціонувала багато разів, є цікавою, оскільки вона передбачає, що знову і знову ця риса приносить певну користь. Хоча люди помічали та обговорювали цю дивну характеристику протягом багатьох років, біологи, як я нарешті починають розуміти, для чого потрібна липкість - і чому так багато рослин.

Пісок і липкість

Липкі рослини широко поширені. Вони зустрічаються в помірних і тропічних районах, у вологих і сухих місцях і в лісах, полях і дюнах. У кожному з цих середовищ липкість функціонує дещо по-різному.

Мене природно тягнуть піщані дюни, чи то в сухих пустелях, чи то уздовж красивих берегових ліній, і липкість має деякі цікаві функції для рослин у цих місцях. Переміщення піску представляє складне середовище для рослин - вітродуючі піски, потенційне поховання та відсутність затримки води лише деякі.

Цікаво, що сотні Види рослин у піщаних дюнах еволюціонували на липких поверхнях, припускаючи корисність у цьому середовищі існування. Надутий вітром пісок покриває ці липкі поверхні - явище, відоме як псаммофорія, що по-грецьки означає "перенесення піску". Хоча піщане покриття може обмежувати потрапляння світла на рослинні поверхні, воно також, ймовірно, захищає рослини від стирання і відбиває світло, знижуючи температуру листя. Також він захищає рослини від голодних хижаків.

Кілька років тому ми з колегами вивчена вербена жовтого піску (Абронія широколиста) рослини в прибережній Каліфорнії. Коли ми обережно видаляли пісок з листя та стебел, ці листя та стебла з’їдали голодні равлики, гусениці та інші рослиноїдні тварини із подвоєною швидкістю незабруднених піском листя та стебел.

 Листя, покриті кольоровим піском, щоб перевірити, чи є камуфляж чинником. Ерік ЛоПрешті, CC BY-SA

Ми подумали, чи не захищає пісок рослини, маскуючи їх. Під час другого експерименту ми ретельно очистили та повторно покрили деякі листя вербени тонованим піском, який не відповідав фоновому режиму. Виявилося, колір піску не має значення - хижаки їли засипане піском листя з однаковою швидкістю, незалежно від того, поєднуються вони з їх фоном чи ні - показ піску захищає рослини як фізичний бар’єр, а не як камуфляж.

Носіння ротових апаратів

Цей результат має інтуїтивний сенс - зрештою, хто хоче з’їсти щось, засипане піском, навіть якщо воно поживне? Проте я спостерігав протягом багатьох років, що дуже багато рослиноїдних комах справді їдять піщане листя. Мені стало цікаво, який вплив може мати на них пісок, тому ми провели серію простих експериментів.

 Нижня щелепа гусениці, яка їсть чисте листя (ліворуч), проти зношеної нижньої щелепи тієї, яка їсть інкрустовані піском листя (справа). Ерік ЛоПрешті, CC BY-SA

Коли ми давали гусеницям вибір між харчуванням рослин без піску та піском, вони в переважній більшості вирішили їсти рослини без піску. Коли ми не давали гусеницям вибору - одна група отримувала лише піщане листя, а інша - чисте листя, - ми спостерігали, як нижня щелепа або ротовий апарат поїдачів піску була помітно зношена.

 Вміст кишечника гусениці харчується покритим піском листям. Зверніть увагу на багато присутніх піщинок. Ерік ЛоПрешті, CC BY-SA

Гусениці, що харчуються піском, також ріс приблизно на 10% повільніше ніж ті, що харчуються несолодким листям, ми підозрюємо частково тому, що вони ковтали трохи піску.

Клейке насіння

У піщаних районах також часто можна зустріти насіння, які при зволоженні стають клейкими. Такі насіння вкриті слизом - простими вуглеводами, які у присутності води перетворюються на липку кашу. Навіть коли вони висохнуть, вони можуть знову стати липкими, практично нескінченно довго. Вам може бути знайоме це явище в насінні чіа - слизь - це те, що надає пудингу чіа особливу текстуру.

Коли насіння, покрите слизом, потрапляє в пісок, зволожується дощами або росою, а потім висихає, воно інкрустується важким покриттям піску. Це зайва вага утруднює теслі-мурахи нести насіння назад у свої гнізда для споживання.

Ми продемонстрували це, зробивши пункти годівлі, де ми могли вимірювати показники видалення засипаного піском насіння та голого насіння. Майже у всіх 53 видах рослин, які ми протестували, піщане насіння видалялося набагато повільніше, ніж оголене насіння.

Хоча липкість рослин у піщаних районах створює бар’єр для зупинки травоїдних тварин, в інших місцях проживання він діє по-іншому. Наприклад, деякі м’ясоїдні рослини використовують липкість для лову здобичі.

Кожна частинка рослини формується протягом мільйонів років завдяки тому, що вона повинна протистояти викликам навколишнього світу, залишаючись при цьому вкоріненою в одному місці. Липкість - одна з тисяч стратегій, на які рослини натрапили, щоб пережити натиск голодних тварин у природі.

Про автора

Ерік ЛоПресті, доцент кафедри біології рослин, екології та еволюції, Університет штату Оклахома

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

ІНГ