Ученые из Бристольского университета раскрыли смертоносную работу плотоядного растения.
В жарких джунглях Борнео растения изобрели бесчисленные уловки, помогающие им выживать и конкурировать с соседями. Стройное кувшиночное растение, Nepenthes gracilis, является одним из самых изобретательных: его сложные чашевидные листья снабжены навесом, который превращается в смертоносный трамплин для муравьев, когда на него падают капли дождя.
Результаты, опубликованные в журнале Biology Letters, впервые показывают, как работает этот смертоносный источник.
Команда была удивлена, обнаружив, что пружина находится далеко внизу, в задней части трубчатой стенки кувшина, а не в самой крышке или в узком сужении между чашей кувшина и крышкой. Смещенное от центра расположение в задней части трубки имеет два эффекта.
Во-первых, пружина зависит от направления, в результате чего крышка легко опускается, но не поднимается. Когда падает капля дождя, крышка быстро опускается вниз, сбрасывая насекомых, сидящих на ее нижней стороне, в наполненную жидкостью ловушку внизу. Однако на пути вверх увеличенное сопротивление пружины замедляет движение крышки, так что она останавливается раньше времени, и ловушка быстро готова к повторному захвату.
Во-вторых, смещенная от центра пружина предотвращает скручивание или шатание крышки, тем самым максимально увеличивая передачу энергии удара в движение вниз.
Ведущий автор работы Анна-Кристин Ленц из Бристольской школы наук о жизни пояснила: “Если посмотреть на форму кувшина, то можно предположить, что деформация происходит в наименьшем сечении, то есть в месте перехода крышки в трубку кувшина, но на самом деле она также деформируется и в задней части кувшина. “Кувшинные ловушки” легкие, но прочные. Nepenthes gracilis использует небольшие вариации формы ловушки для передачи энергии удара с поразительной эффективностью. Мы можем поучиться у этих растений геометрической оптимизации конструкций, которая поможет сэкономить материал и вес, сохранив при этом работоспособную пружину. Механизм захвата батута может даже послужить вдохновением для разработки новых механических устройств для сбора энергии от дождя или града”.
Это умное использование геометрии делает Nepenthes gracilis единственным известным растением, использующим внешний источник энергии для достижения чрезвычайно быстрого движения – полностью без участия метаболизма, подчеркнули ученые.
