Догадку Дарвина о хищных камнеломках подтвердили спустя 150 лет

Во второй половине XIX века Чарлз Дарвин, увлекшись насекомоядными растениями, написал книгу Insectivorous Plants, вышедшую в 1875 году. В ней он описал механизмы ловли и переваривания добычи у растений, а также обратил внимание на камнеломки (Saxifraga), чьи железистые волоски выделяют липкое вещество, удерживающее мелких насекомых. Дарвин предположил, что эти растения не просто случайно задерживают жертв, а используют их как источник питательных веществ, однако экспериментально подтвердить свою догадку не смог.

Спустя 150 лет международная группа ботаников под руководством Ханя Суня из Куньминского ботанического института при Китайской академии наук вернулась к этой гипотезе. Ученые сосредоточились на виде Saxifraga candelabrum, который растет на высоте 2500–3300 метров над уровнем моря в Цинхай-Тибетском нагорье и горах юго-западного Китая. Эти растения обитают на каменистых участках, бедных питательными веществами, что могло стимулировать развитие плотоядности.

Четыре критерия истинного хищника

Чтобы растение считалось хищным, оно должно привлекать добычу, захватывать ее, расщеплять органические вещества и усваивать полученные питательные элементы. Команда Суня проверила все эти пункты. В ходе полевых наблюдений выяснилось, что Saxifraga candelabrum выделяет летучие соединения, привлекающие мелких насекомых — в основном небольших комаров. При этом более крупные опылители не задерживаются на липких волосках и могут улетать, что позволяет растению сочетать питание с размножением.

Затем ботаники обнаружили на поверхности растения активность пищеварительных ферментов. Это важный признак: многие растения механически удерживают насекомых, но лишь немногие способны их переваривать. Наконец, решающий эксперимент с плодовыми мушками, выращенными на пище с повышенным содержанием стабильного изотопа азота, показал: этот элемент перемещается из насекомых в ткани растения. Таким образом, камнеломка действительно извлекает из жертв питательные вещества.

Генетическое подтверждение и перспективы

Дополнительный анализ генома укрепил выводы: у Saxifraga candelabrum найдены гены, сходные с генами плотоядности у таких известных хищников, как росянка (Drosera). Эти гены связаны с процессами переваривания и усвоения питательных веществ. По мнению авторов, открытие показывает, что плотоядность могла возникать у разных групп растений независимо.

Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, расширяют список известных хищных растений и заставляют пересмотреть взгляд на другие виды камнеломок. Многие из них имеют похожие железистые волоски, и, вероятно, обладают скрытыми способностями к охоте на насекомых. Это открытие не только закрывает давний спор, но и открывает новые вопросы об эволюции плотоядности в растительном мире.