Ботаніки довели, що один з видів рослин з родини ломикаменевих є хижим — подібне передбачення зробив ще Дарвін. Ця рослина не просто випадково затримує дрібних комах на липких волосках, а спеціально приваблює їх, перетравлює та використовує їхні поживні речовини для побудови власного організму. Аналіз геному цієї рослини вказав на присутність у ньому змін, характерних для інших рослин-хижаків, таких як виділення слизу, робота травних ферментів, метаболізм амінокислот та перенесення поживних речовин. Науковці припускають, що в майбутньому вдасться підтвердити хижість деяких інших рослин з подібними пристосуваннями. Дослідження опублікували у Nature Communications.
Ломикамінь виду Saxifraga candelabrum, що росте в тріщинах скель на Тибетському нагір'ї. bioinf-kud / iNaturalist
Чому розрізнити хижі та не-хижі рослини не завжди легко?
Хижі рослини отримують поживні речовини завдяки активному привабленню, захопленню та перетравленню комах. Такий спосіб живлення незалежно виникав принаймні у чотирнадцяти родинах квіткових рослин і більшість з них мають спільні риси будови — липкі волоски, пастки або інші структури, що затримують дрібних тварин. Окрім цього, вони зазвичай оселяються у бідних на поживні речовини місцях. Утім, деякі рослини мають пастки для затримання комах, але не здатні перетравлювати здобич та використовувати отримані речовини для живлення. Такі види іноді називають протохижими. Саме через складність розрізнення цих двох груп хижість деяких рослин може десятиліттями лишатися під сумнівом.
Одним із таких випадків були ломикамені (Saxifraga) — рослини, чимало видів яких мають липкі залозисті волоски та ростуть у бідних на поживні речовини місцях. Вони цікавили ще Чарльза Дарвіна, який ще у 1875 році припустив, що принаймні два види ломикаменю — Saxifraga rotundifolia та S. umbrosa, можуть бути хижими та навіть проводив експерименти для підтвердження цієї гіпотези, але не отримав переконливих результатів. У новій статті команда дослідників з Китаю та США вирішила іще раз перевірити припущення про хижість рослин роду Saxifraga.
Як перевіряли гіпотезу про хижість ломикаменю?
Увагу дослідників привернув вид Saxifraga candelabrum, який росте на тріщинах скель у високогірних районах південного заходу Китаю. Хоча ця рослина не належить до тих двох видів, з якими експериментував Дарвін, вона також має добре розвинені липкі залозисті волоски, здатні затримувати комах.
Ломикамінь у своєму природному середовищі з десятками комарів на липких волосках. Zhang et al. / Nature Communications, 2026
Щоб перевірити хижість рослини, науковці окремо дослідили ключові етапи «полювання»: приваблення комах, їх захоплення, перетравлення та засвоєння поживних речовин. Польові спостереження показали, що головною здобиччю S. candelabrum є невеликі комахи з родини комарів-дзвінців (Chironomidae). Дорослі рослини утримували в середньому близько сімдесяти спійманих комах, причому найбільше їх було саме на вкритих залозистими волосками гілках суцвіття. Дослідження гербарних зразків, зібраних із кінця XIX до початку XXI століття також підтвердило, що ловіння комах давно було особливістю виду — їхні рештки знайшли на більшості висушених рослин.
Експерименти показали, що ломикамінь S. candelabrum не лише пасивно дозволяє комахам налипати на суцвіття, але й активно приваблює потенційну здобич. Коли рослину накривали прозорою скляною конструкцією, яка не пропускала запахи, до неї наближалося набагато менше комах. Водночас якщо рослину приховували білою сіткою, яка пропускала запах, комахи продовжувати підлітати. Хімічний аналіз виявив, що її квіти виділяють β-мірцен та евкаліптол — речовини, які в інших дослідженнях пов’язували зі сприйняттям запахів і поведінкою комах. Дослідники також відзначили, що запилюють S. candelabrum відносно великі мухи та бджоли, які рідко потрапляють в пастки, тоді як дрібні комарі, що стають здобиччю, функцію запилення не виконують. Так рослині вдається уникати конфлікту між потребою в запиленні та полюванням на комах.
Комахи-запилювачі ломикаменю зазвичай більші за його здобич. Zhang et al. / Nature Communications, 2026
Виявилося також, що у залозистих волосках активно працює фосфатаза — травний фермент, який є у багатьох комахоїдних рослин і служить для перетравлення здобичі. У не-хижих рослин цей фермент не знаходили. Експерименти з ізотопами азоту-15, у яких на липкі волоски поміщали мушок дрозофіл, збагачених цим ізотопом, підтвердили, що азот з комах дійсно засвоюється рослинами та переходить у їхні тканини. Цікаво, що рослина розподіляла його нерівномірно: найбільше азоту накопичувалося у квітках, менше — у листках на стеблі й найменше — у прикореневих листках. На думку авторів, це свідчить про активне спрямування дефіцитного елементу до органів розмноження.
Чи можуть в майбутньому знайти нові хижі рослини?
Дослідники вважають своє відкриття ще одним прикладом того, як еволюційно віддалені групи організмів незалежно набувають подібних рис, якщо опиняються у схожих умовах. Зокрема, рослини-хижаки виробляють пристосування для полювання у відповідь на нестачу у середовищі поживних речовин, передусім азоту. Раніше більшість відомих хижих рослин асоціювали насамперед із болотами та іншими вологими екосистемами, однак ломикамінь S. candelabrum демонструє інший варіант тієї самої еволюційної відповіді, який виник у сухих високогірних тріщинах скель. Автори припускають, що залозисті волоски рослини спочатку виконували функцію захисту від травоїдних тварин, а згодом перетворилися на інструмент захоплення здобичі.
Ця знахідка також вказує, що межа між звичайними й хижими рослинами може бути ще менш очевидною, ніж здається, а серед видів із липкими залозистими волосками можуть виявитися й інші досі нерозпізнані рослини-хижаки.
Чим хижі рослини дивують вчених
🌿 Відносно недавно дослідники описали хижу рослину з острова Борнео, яка ловить свою здобич під землею.
🔍 Хижість деяких рослин може тривалий час лишатися зовсім неочевидною навіть для вчених — так сталося з одним раніше відомим північноамериканським видом рослин.
⚡ Науковці намагалися розібратися у механізмі швидкого закриття пастки для комах у венериної мухоловки ще з часів Дарвіна, і нарешті їм це вдалося.
