|
Почему не все растения плотоядные, если это выгодно? Если это невыгодно, то почему вообще существуют растения, способные ловить и переваривать насекомых? На эти вопросы искали ответ ботаники из Гарварда.
Ботаники выяснили, почему некоторые растения начинают питаться животной пищей. Оказалось, растениям гораздо проще выращивать ловушки для насекомых, чем обычные листья.
Исследователи из Гарвардского университета (США) раскрыли часть секретов плотоядных растений с использованием экономических методов: они сопоставляли затраты растения на формирование листьев и ловушек для насекомых с объемом поступающих из окружающей среды питательных веществ в различных условиях. Для того, чтобы растение могло успешно развиваться, необходимо, чтобы затраты питательных веществ «окупались». Ученых интересовало то, в каких случаях питание насекомыми оказывается оправданным.
Агрессивная стратегия на углеродном рынке
С ходу ответить на вопрос о том, насколько эффективно питание насекомыми или животными (некоторые растения могут переваривать даже небольших грызунов, вроде крыс), нельзя. Комары и мухи, конечно, содержат определенное количество питательных веществ, но и попадаются в ловушки они нерегулярно, тогда как солнечный свет, минеральные вещества в грунте и углекислый газ в воздухе есть постоянно.
Ботаники из Гарвардского института сравнили затраты растений на формирование листьев и ловушек для насекомых. Глядя на представленный коллаж из снимков Jon Sullivan (лист) и Noah Elhardt (ловушка) оценить сложность их выращивания непросто.
Исследователи взяли 15 различных плотоядных растений и подсчитали для каждого вида «цену» каждой части: листьев, стеблей, корней и ловушек. Например, каждый лист сначала требовал для своего роста определенное количество углерода, и только после начинал самостоятельно поглощать углекислый газ в ходе фотосинтеза; точно так же сколько-то углерода потребляла и возвращала взамен ловушка для насекомых.
Вывод, который был сделан в ходе исследования, оказался довольно неожиданным: ловушки оказались «дешевле» листьев.
Прежде ботаники считали, что сложные, быстро захлопывающиеся системы из двух шипастых площадок или липкие полоски, которые к тому же могут сворачиваться и выделять пищеварительные соки, окажутся «дороже» простого листа – но это мнение оказалось ошибочным. На самом деле растению проще вырастить несколько ловушек вместо листьев… вопрос только в том, окупят ли они себя в будущем.
Если продолжить экономические аналогии, то ловушки можно рассматривать как аналог агентства, оказывающего, например, риэлторские услуги, а листья – как аналог завода, производящего какой-нибудь недорогой, но стабильно пользующийся спросом товар: электролампочки или, скажем, соль.
Растению, как и инвестору, надо «решить», что выгодней, учитывая при этом возможные финансовые кризисы (следствием которых может стать падение интереса со стороны клиентов – то есть нехватка насекомых) и имеющиеся изначально средства (открыть риэлторское агентство стоит дешевле, чем завод по производству бытовой техники).
Причем дело не только в наличии углерода – равно как и для инвестора не все упирается в деньги: нужны еще и кадры, разрешения властей, выход на рынки сбыта и многое другое.
Окупаемость
Как показали дальнейшие расчеты, с результатами которых можно ознакомиться в сообщении на Science Daily или непосредственно в журнале American Journal of Botany, на низкой углеродной стоимости достоинства ловушек практически заканчиваются.
На их создание идет достаточно мало углерода, но сами они его практически не производят и окупаются только за счет притока других питательных веществ, причем тоже достаточно медленно.
Поэтому в обычных условиях плотоядные растения конкуренции с традиционными собратьями не выдерживают. Они «окупаются» только там, где есть много воды и света (углерод, напомним, поглощается из воздуха), но мало питательных веществ в почве. Примерно так же иногда коммерческим организациям приходится вкладываться в программы, не дающие немедленной выгоды и приносящие вместо чистой прибыли расположение местных властей или приток высококвалифицированных специалистов.
Скрещение ботаники с экономикой, как считают авторы исследования, позволяет описать не только причины появления плотоядных растений. В их планах – создание модели, описывающей взаимодействие самых разных видов живых существ в водных экосистемах: такая модель позволит, например, точнее прогнозировать поведение экосистемы в ответ на различные внешние воздействия.
В терминах «затрат» и «окупаемости» можно описать не только выращивание новых листьев, но и поведение хищников и возникновение различных видов, с разными стратегиями и способами пропитания.
|
