ŚMIERTELNY UROK PUŁAPKI WENUSÓW | NAUKA | SMITHSONIAN - ARTYKUŁY, NAUKA, PRZYRODA

Kiedy przemierzałem czarną wodę z bagien, błoto wydawało nieprzyzwoite odgłosy, za każdym razem, gdy wyrwałem stopę. „Uważaj, gdzie wkładasz ręce” - powiedział James Luken, idąc przede mną. „To jest Karolina Południowa” - dom dla wielu żmiji, aligatorów długości kajaków i pająków o nogach grubych jak środki do czyszczenia rur. Od czasu do czasu Luken zwalniał i dzielił się niepokojącą wskazówką nawigacyjną. „Pływający mech torfowiec oznacza, że dno jest solidne - zazwyczaj.” „Miedziowce jak podstawa drzew.” „To prawdziwe siedlisko mokasynów wodnych”.

Z tej historii

[×] ZAMKNIJ

Naukowcy są w stanie śledzić rośliny pułapek muchowych Venus, które zostały skradzione z obszarów chronionych

Wideo: Poaching the Venus Flytrap

powiązana zawartość

Dziesięć roślin, które kładą mięso na swoich talerzach

Naszym celem, nieopodal górnego biegu Socastee Swamp, była wieża na telefony komórkowe na wyższym terenie. Podczas wcześniejszej wyprawy Luken zauważył tam zdrową plamę pułapek much Wenus. Aby do nich dotrzeć, szliśmy korytarzem linii energetycznej, który przecinał owalne torfowiska zwane zatokami Karoliny. Od czasu do czasu Luken mrużył oczy w mechatym miejscu ziemi i oświadczył, że wygląda na „muchoszczęśliwego”. Widzieliśmy inne mięsożerne gatunki - lipiaste zielone dzbany i różowate rosiczki nie większe niż kulki - ale nie było śladu Dionaea muscipula .

„Dlatego nazywają je rzadkimi roślinami” - zawołał przez ramię Luken. „Możesz chodzić i chodzić i chodzić i chodzić i niczego nie widzieć”.

Luken, botanik z Coastal Carolina University, jest jednym z niewielu naukowców badających pułapki na muchy na wolności, a ja zaczynałem rozumieć, dlaczego miał tak małą konkurencję.

Cień sępa sunął nad nami, a słońce spływało w dół. Aby zabić czas, Luken powiedział mi o grupie nauczycieli szkół podstawowych, którą niedawno doprowadził do słonych bagien: jedna z nich osunęła się prawie do jej szyi w błocie. „Naprawdę myślałem, że możemy ją stracić” - powiedział, chichocząc.

Gdy zbliżyliśmy się do wieży z telefonami komórkowymi, nawet Luken zaczął wyglądać na nieco zniechęconego. Tutaj loblolly i sosna długolistna były pomarszczone i wyglądały na śpiewane; Pożary, które ryknęły w regionie Myrtle Beach, najwyraźniej dotarły do tego obszaru. Popijałem ostatnią wodę, gdy poszukiwał pułapek na obrzeżach nowo wykopanej linii ognia.

„Podaj mi rękę”, powiedział nagle. Zrobiłem to, a on mocno to potrząsnął. "Gratulacje. Za chwilę zobaczysz swoją pierwszą pułapkę.

Znaczne ekscentryczność much pułapkowych Venus ograniczyło je do 100-kilometrowego fragmentu siedliska: mokrych sawann sosnowych w północnej Karolinie Południowej i południowej Karolinie Północnej. Rosną tylko na obrzeżach zatok Karoliny i kilku innych przybrzeżnych ekosystemów podmokłych, gdzie gleba piaszczysta, uboga w składniki odżywcze nagle zmienia się z mokrych na suche i jest dużo słońca. Według Departamentu Środowiska i Zasobów Naturalnych Karoliny Północnej mniej niż 150 000 roślin żyje na wolności w około 100 znanych miejscach.

Zamiast wchłaniać azot i inne składniki odżywcze przez korzenie, podobnie jak większość roślin, około 630 gatunków roślin mięsożernych zjada owady, aw przypadku niektórych roślin doniczkowych z Azji Południowo-Wschodniej o proporcjach przypominających muszle klozetowe, większe zwierzęta, takie jak żaby, jaszczurki i „bardzo, bardzo okazjonalnie gryzonie”, mówi Barry Rice, badacz mięsożernych roślin stowarzyszony z University of California w Davis. Zwierzęta mięsożerne są szczególnie obfite w Malezji i Australii, ale skolonizowały także każdy stan w tym kraju: Sosny Pustkowi nadbrzeżnej New Jersey są gorącym miejscem, wraz z kilkoma kieszeniami na południowym wschodzie. Większość odmian łapie zdobycz prymitywnymi urządzeniami, takimi jak pułapki i lepkie powierzchnie. Tylko dwa - pułapka muchowa Wenus i koło wodne Europy, Aldrovanda vesiculosa - mają pułapki z zawiasowymi liśćmi, które zaczepiają owady. Ewoluowały z prostszych roślin mięsożernych około 65 milionów lat temu; mechanizm zatrzaskowy pozwala złapać większą ofiarę w stosunku do wielkości ich ciała. Dane kopalne sugerują, że ich przodkowie byli znacznie bardziej rozpowszechnieni, szczególnie w Europie.

Pułapki na muchy są nieprawdopodobnie skomplikowane. Każda ziewająca paszcza to pojedynczy zakrzywiony liść; zawias pośrodku to gruba żyła, modyfikacja żyły, która biegnie w górę środka standardowego liścia. Kilka małych włosków spustowych stoi na powierzchni liścia. Zwabione słodkimi pachnącymi gruczołami nektaru owady dotykają włosów spustowych i wpadają w pułapkę. (Włosy muszą być dotykane co najmniej dwa razy z rzędu; w ten sposób roślina rozróżnia szczotkę chrząszcza i plamę kropli deszczu). Siła, która zamyka pułapkę, pochodzi z nagłego uwolnienia ciśnienia w niektórych komórkach liści, wywołany przez spust włosów; powoduje to, że liść, który wygiął się na zewnątrz, obraca się do wewnątrz, jak miękka soczewka kontaktowa, która wskakuje z powrotem do właściwego kształtu. Cały proces zajmuje około jednej dziesiątej sekundy, szybciej niż mrugnięcie okiem. Po schwytaniu ofiary pułapka na muchy wydala enzymy trawienne podobne do naszych i pochłania upłynniający posiłek. Liść może ponownie otworzyć się na sekundę lub nawet trzecią pomoc przed uschnięciem i odpadnięciem.

Roślina wieloletnia może żyć 20 lat, a może nawet dłużej, spekuluje Luken, choć nikt nie jest tego pewien. Nowe rośliny mogą rosnąć bezpośrednio z podziemnego pędu zwanego kłączem lub z nasion, które zwykle spadają zaledwie kilka centymetrów od rodzica: pułapki na muchy znajdują się w skupiskach kilkudziesięciu. Jak na ironię, pułapki polegają na owadach w zapylaniu. Pod koniec maja lub na początku czerwca wyrastają delikatne białe kwiaty, jak flagi rozejmu machające do pszczół, much i os.

Pierwszym pisemnym zapisem pułapki na Wenus jest list z 1763 roku autorstwa Arthura Dobbsa, gubernatora Karoliny Północnej, który ogłosił, że jest „wielkim cudem świata warzyw”. Porównał roślinę do „żelaznej pułapki na lisy”, ale jakoś nie udało się zrozumcie ostateczny los stworzeń uwięzionych między liśćmi - mięsożerne rośliny wciąż były obcą koncepcją. Pułapki muchowe były wtedy bardziej powszechne: w 1793 r. Przyrodnik William Bartram napisał, że takie „sportowe warzywa” stały wzdłuż krawędzi niektórych strumieni. (Oklaskiwał pułapki na muchy i nie litował się nad ich ofiarami, „nieostrożnymi złudzonymi owadami”).

Żywe rośliny zostały po raz pierwszy wywiezione do Anglii w 1768 roku, gdzie ludzie nazywali je „tipitiwitchets”. Brytyjski przyrodnik, John Ellis, nadał roślinie jej naukową nazwę: Dionaea jest odniesieniem do Dione, matki bogini miłości Wenus (niektórzy wierzą w to był sprośny anatomiczny kalambur o częściowo zamkniętych liściach i czerwonych wnętrzach rośliny, a muscipula oznacza „pułapkę na myszy”.

Ellis odgadł również mroczny sekret rośliny. Wysłał list z wyszczególnionymi podejrzeniami, wraz z kilkoma wysuszonymi okazami pułapki na muchy i miedziorytem na pułapkę chwytającą kłoskę, do wielkiego szwedzkiego botanika i ojca współczesnej taksonomii, Carla Linneusza, który najwyraźniej mu nie uwierzył. Linneusz oznajmił, że mięsożerna roślina była „wbrew porządkowi natury, zgodnie z wolą Boga”.

Sto lat później Charles Darwin był całkowicie przekonany o jedzeniu mięsa przez liście. Eksperymentował z rosołkami rosnącymi na wrzosowiskach w Sussex, karmiąc je białkami i serem, a szczególnie oczarowały go pułapki na muchy, które przyjaciele wysyłali z Carolinas. Nazwał je „jedną z najwspanialszych [roślin] na świecie.” Jego mało znany traktat, Rośliny owadożerne, szczegółowo opisał ich ekscytującą dietę.

Darwin argumentował, że jedna cecha struktury pułapki - luki między zębami, które otaczają krawędzie pułapki - ewoluowały, umożliwiając „małym i bezużytecznym narybkowi” swobodne poruszanie się, aby rośliny mogły skoncentrować swoją energię na mięsożernych owadach. Ale Luken i jego kolega, ekolog wodny John Hutchens, niedawno spędzili rok na badaniu egzoszkieletów wyciągniętych z zastawianych pułapek, zanim ostatecznie stanęli po stronie Darwina: odkryli, że pułapki muchowe pochłaniają owady każdej wielkości. Zauważyli również, że pułapki na muchy często nie łapią much. Mrówki, krocionogi, chrząszcze i inne pełzające stworzenia znacznie chętniej wędrują w szeroko otwarte szczęki na dnie lasu.

Ponieważ liście pułapki są używane do zjedzenia obiadu, nieefektywnie zbierają światło słoneczne, co hamuje ich wzrost. „Zmieniając liść w pułapkę, spójrzmy prawdzie w oczy, ograniczyłeś swoją zdolność do bycia normalną rośliną” - mówi Luken. Być może najsłynniejsza pułapka na Wenus, Audrey Junior, gwiazda filmu Little Shop of Horrors z 1960 roku, jest niesamowita i wyniosła, ale prawdziwe pułapki na muchy są cisi o wysokości zaledwie kilku cali. Większość pułapek jest niewiele większa niż paznokcie, zdałem sobie sprawę, kiedy Luken w końcu wskazał łatkę, której szukaliśmy. Rośliny były jasnozielone, delikatne, prawie smacznie zielone, jak dodatek do modnej sałatki. Było w nich coś żałosnego: ich rozdziawione usta przypominały mi pisklęta.

Luken jest przeszczepem. Na swoim poprzednim stanowisku na Uniwersytecie Północnego Kentucky skoncentrował się na wiciokrzewie Amur, inwazyjnym krzewie z Chin, który rozprzestrzenia się we wschodnich Stanach Zjednoczonych. Ale był zmęczony mentalnością eliminacji, która towarzyszy zarządzaniu gatunkami egzotycznymi. „Ludzie chcą, abyś rozpylał herbicydy, kroił, spychał buldożery, po prostu się go pozbywał” - mówi. Natomiast pułapka muchowa na Wenus jest najwyższym gatunkiem rodzimym i choć rzadko badana, jest powszechnie ceniona. „Jest to jedyna roślina, o której wszyscy wiedzą” - mówi. Przeprowadzając się do Południowej Karoliny w 2001 roku, zachwycał się wątłymi, zielonymi dzikimi okazami.

Zawsze rzadka, pułapka na muchę jest teraz w niebezpieczeństwie, że stanie się mitycznym stworzeniem, które brzmi tak, jak powinno być. W okolicach Green Swamp w Północnej Karolinie kłusownicy wysiedlają ich z obszarów chronionych, a także z prywatnych terenów, gdzie można je zbierać tylko za zgodą właściciela. Rośliny mają tak płytkie korzenie, że niektórzy kłusownicy wykopują je nożami rzeźniczymi lub łyżkami, często nosząc kamuflaż i nakolanniki (rośliny rosną w tak wygodnych kępach, że pułapki na muchy, jak się je nazywa, ledwo muszą się poruszać). Każda okradziona roślina sprzedaje za około 25 centów. Złodzieje zwykle mieszkają w pobliżu, chociaż czasami istnieje połączenie międzynarodowe: agenci celni na międzynarodowym lotnisku Baltimore-Waszyngton przechwycili kiedyś walizkę zawierającą 9 000 kłusujących pułapek na muchy do Holandii, gdzie prawdopodobnie byłyby rozmnażane lub sprzedawane. Przemytnik, Holender, niesie dokumenty, twierdząc, że rośliny to paprocie bożonarodzeniowe.

„Zwykle wszystko, co znajdujemy, to dziury w ziemi”, mówi Laura Gadd, botanik stanu Karolina Północna. Kłusownicy, dodaje, „prawie wymazali niektóre populacje”. Często zdejmują pułapki, zabierając tylko cebulę korzeniową. Ponad sto może zmieścić się w dłoni, a kłusownicy wypełniają kieszenie, a nawet małe lodówki. Gadd uważa, że kłusownicy kradną również małe nasiona pułapek, które są jeszcze łatwiejsze do transportu na duże odległości. Wiele gotowanych roślin może pojawić się w komercyjnych szkółkach, które kupują pułapki na muchy bez badania ich pochodzenia. Niemożliwe jest złapanie sprawców na gorącym uczynku, a kara za kłusownictwo na pułapkę wynosi zazwyczaj zaledwie kilkaset dolarów grzywien. Gadd i inni botanicy eksperymentowali ostatnio z opryskiwaniem dzikich roślin barwnikiem wykrywalnym tylko w świetle ultrafioletowym, co pozwala inspektorom szkółek państwowych na identyfikację skradzionych okazów.

Odniosło kilka zwycięstw: zeszłej zimy Nature Conservancy przesadziło setki skonfiskowanych pułapek w Green Swamp Preserve w Karolinie Północnej, a państwo zwykle łapie około tuzina flytraperów rocznie. („To jeden z najbardziej satysfakcjonujących przypadków, jakie możesz zrobić” - mówi Matthew Long z North Carolina Wildlife Resources Commission, który pilnie obserwuje pieszych z brudnymi rękami). Gadd i inni starają się wzmocnić ochronę w całym kraju, która wymagałaby zezwolenia na zbieranie i rozmnażanie. Chociaż Karolina Północna wyznaczyła pułapkę jako „gatunek szczególnej troski”, roślina nie cieszy się federalną ochroną dla gatunków sklasyfikowanych jako zagrożone lub zagrożone.

W Południowej Karolinie głównym zagrożeniem dla pułapek na muchy jest rozwój. Rozrastająca się społeczność kurortu Myrtle Beach i jego przedmieścia szybko otaczają strefę pułapki. „Kiedy mówisz Myrtle Beach, myślisz, że kolejka górska, diabelski młyn, wieżowiec”, mówi Luken. „Nie sądzisz, że ekologiczny punkt zapalny. To wyścig między twórcami a ekologami. ”

Wiele pułapek znajduje się w regionie znanym wcześniej jako zatoka nieprzejezdna, którą doceniłem podczas mojej wędrówki z Lukenem. Obszar gęsto porośnięty roślinami, niegdyś uważany za tak bezwartościowy, że siły powietrzne wykorzystały go do ćwiczeń bombowych podczas II wojny światowej. Ale większość tego, co niegdyś było nieprzejezdne, jest teraz domem dla supermarketów Piggly Wiggly, pękających w szwach szkół podstawowych i megakościołów z ich własnymi ligami softball. Wszędzie tam, gdzie wyrastają osiedla mieszkaniowe, koparki kopią w piasku. Na razie puszcza jest wciąż żywa: mieszkańcy podgrup spotykają na podwórkach rysie i czarne niedźwiedzie, a psy z pobliskich klubów myśliwskich mijają ślepe zaułki w poszukiwaniu kamieniołomu. Ale pułapki na muchy i inne wybredne gatunki lokalne są eliminowane. „Zasadniczo zostały ograniczone do obszarów chronionych” - mówi Luken.

Niedawno Luken i inni naukowcy wykorzystali urządzenie GPS do sprawdzenia populacji dzikich pułapek muchowych, które naukowcy udokumentowali w latach siedemdziesiątych. „Zamiast pułapek, moglibyśmy znaleźć pola golfowe i parkingi” - mówi Luken. „To była najbardziej przygnębiająca rzecz, jaką kiedykolwiek zrobiłem w moim życiu”. Odkryli, że znika około 70 procent historycznego siedliska pułapek.

Być może największym zagrożeniem jest pożar, a raczej jego brak. Pułapki na muchy, które ze względu na nieefektywne liście potrzebują stałego dostępu do jasnego światła słonecznego, co kilka lat polegają na pożarach, które wypalają nieprzeniknione zarośla. (Ich kłącza przetrwają, a później pułapki muchowe odrastają.) Ale obszar Myrtle Beach jest teraz zbyt gęsto zaludniony, aby małe pożary mogły rozprzestrzeniać się naturalnie, a ludzie narzekają na dym z przepisanych oparzeń. Więc zarośla gęstnieją, aż pułapki zostaną stłumione. Co więcej, od lat gromadzenia płonącego drewna istnieje zwiększone niebezpieczeństwo gwałtownego, niekontrolowanego płomienia, takiego jak ten, który spustoszył region wiosną 2009 r., Niszcząc około 70 domów. Takie pożary są tak gorące, że mogą zapalić ziemię. „Nic - mówi Luken - nie przetrwa tego”.

Miłośnicy uprawiają pułapki na muchy niemal od czasu ich odkrycia. Thomas Jefferson zebrał je (podczas swojego pobytu w Paryżu w 1786 r. Poprosił o wysyłkę nasion „Wrażliwej Rośliny”, być może, aby zachwycić paryżan). Kilka dekad później żona Napoleona Bonaparte, cesarzowa Josephine o zielonych kciukach, wyhodowała pułapki na muchy w ogrodach pałacu Malmaison, jej dworku. Przez lata hodowcy opracowali wszelkiego rodzaju designerskie odmiany z ogromnymi pułapkami, wyjątkowo czerwonymi ustami i nazwami takimi jak Sawtooth, Big Mouth i Red Piranha. W odpowiednich warunkach pułapki na muchy - zwykle sprzedawane za około 5 USD za sztukę - są łatwe do wychowania i można je rozmnażać poprzez hodowlę tkanek lub sadzenie nasion.

Pewnego popołudnia razem z Lukenem pojechaliśmy do Supply w Północnej Karolinie, aby odwiedzić Fly-Trap Farm, komercyjną szklarnię specjalizującą się w roślinach mięsożernych. Kierownik biura, który nazywał się Audrey (ze wszystkich rzeczy) Sigmon, wyjaśnił, że ma pod ręką około 10 000 pułapek. Powiedziała, że istnieje ciągłe zapotrzebowanie ze strony klubów ogrodniczych, absolwentów licealnych seniorów, którzy wolą otrzymywać pułapki na muchy niż róże, oraz wydziałów teatralnych wykonujących muzyczną wersję Little Shop of Horrors po raz milionowy.

Niektóre rośliny w szkółce pochodzą od lokalnych żniwiarzy, którzy zgodnie z prawem zbierają rośliny, mówi Cindy Evans, inny kierownik. Ale obecnie większość ich pułapek przylatuje do Karoliny Północnej przez Holandię i Amerykę Południową, gdzie są hodowane i uprawiane.

Importowane rośliny doniczkowe nie uratują tego gatunku na wolności. „Nie można polegać na czyjejś szklarni - rośliny te nie mają przyszłości ewolucyjnej”, mówi Don Waller, botanik z University of Wisconsin, który badał ekologię rośliny. „Gdy jakakolwiek roślina zostanie wprowadzona do uprawy, masz system, w którym sztuczna selekcja zastępuje selekcję naturalną”.

O ile Luken może powiedzieć, dzikie pułapki na muchy znajdują kilka przyczółków w świecie pogromców. Rozkwitają na skraju niektórych ustalonych rowów, sztucznej niszy, która jednak naśladuje przemianę gleby w mokre i suche naturalne torfowiska. Rośliny kwitną również w korytarzach linii energetycznych, które są często koszone, naśladując skutki pożaru. Luken, który opracował coś w rodzaju szóstego zmysłu swojego preferowanego siedliska, eksperymentował z rozsiewaniem swoich małych czarnych nasion w miejscach, w których latają muchy, jak nasiona Johnny'ego Appleseed z mięsożernych roślin. Posadził nawet parę przy wejściu do własnego oddziału, gdzie wydają się kwitnąć.

Pisarka sztabowa Abigail Tucker opisała lwy, narwale i małpy Gelada. Lynda Richardson sfotografowała opowieści Smithsona o Jamestown, Kubie i żółwiach pustynnych.

Jedna z zaledwie dwóch roślin na świecie, które aktywnie chwytają ofiary ze zwierząt, pułapka na muchy jest w domu w zaskakująco małym skrawku amerykańskiej ziemi. (Lynda Richardson)

Pułapka muchowa Wenus, mówi James Luken, jest w dużej mierze „ograniczona do obszarów chronionych”. (Lynda Richardson)

Na wolności pułapce Wenus mogą grozić kłusownicy lub rozwój. (Lynda Richardson)

Po „wyzwoleniu włosów” w wewnętrznym odczuciu ruchu robaka liścia pułapka zamyka się w przeciągu sekundy. Cilia na zewnętrznych krawędziach liści ucieka. Gruczoły wydzielają enzymy, które przez kilka dni trawią zdobycz w użyteczne składniki odżywcze. (Alison Schroeer / Schroeer Scientific Ullustration / www.entomologicalillustration.com (źródło: Wayne R. Fagerberg i Dawn Allain, American Journal of Botany))

Pomimo nazwy, pułapka muchowa Wenus wyłapuje więcej robaków pełzających, takich jak pająk pokazany jako trawiony, niż szybkie muchy. (Lynda Richardson)

Roślina kochająca światło słoneczne może kwitnąć w jednym typie ludzkiej ingerencji: skoszonych korytarzach linii energetycznej. (Lynda Richardson)

Ludzie tacy jak Audrey Sigmon (pokazani tutaj na Fly-Trap Farm w Karolinie Północnej) od dawna uprawiają pułapki muchowe Venus, które zachwyciły miłośników przyrody od Thomasa Jeffersona, który poprosił o nasiona w Paryżu, do Charlesa Darwina, który napisał całą książkę na ich temat . (Lynda Richardson)

Pułapki muchowe Venus rosnące w jednej z wielu szklarni w Fly-Trap Farm w Supply w Karolinie Północnej. (Lynda Richardson)

Pułapka muchowa Wenus w rezerwacie dziedzictwa Lewis Ocean Bay w Conway w Południowej Karolinie trzyma owada. (Lynda Richardson)

Włosy spustowe pułapki muchowej Wenus służą do wykrywania, kiedy owad jest w pułapce i stymulowania go do zamknięcia. (Lynda Richardson)

Nowe domy zbudowane niedawno na osiedlu zwanym „The Farm” w Conway w Karolinie Południowej wkraczają w delikatne przybrzeżne siedliska i zmniejszają szansę na przetrwanie rzadkich roślin, takich jak pułapka muchowa Wenus i inne gatunki. (Lynda Richardson)

Pułapka muchowa Wenus może żyć 20 lat lub dłużej, według Lukena. Nowe rośliny mogą rosnąć bezpośrednio z podziemnego pędu zwanego kłączem lub z nasion, które zwykle spadają zaledwie kilka centymetrów od rodzica: pułapki na muchy znajdują się w skupiskach kilkudziesięciu. (Lynda Richardson)