Чарльз Дарвин оказался прав.
Звучит как цитата из учебника истории, а не как научная сенсация. Но спустя более 150 лет после того, как этот натуралист выдвинул свои предположения, исследователи наконец собрали неопровержимые доказательства. Он не просто хотел видеть то, что хотел видеть.
Речь идет о растениях рода Saxifraga (камнеломка). Десятилетиями ботаники задавались вопросом: питаются ли эти растения насекомыми? Дарвин считал, что да. Теперь мы знаем: он действительно был прав.
Оригинальная гипотеза
В 1875 году Дарвин как раз закончил многолетнюю работу над описанием теории естественного отбора в «Происхождении видов». Он искал механизмы, выходящие за рамки простого фотосинтеза.
Его заинтересовали два вида Saxifraga, известные своей способностью ловить насекомых. Однако его эксперименты не смогли доказать, что растение действительно переваривает добычу. Ему удалось показать, что мухи попадают в ловушку, но не то, что они усваиваются.
Едо интуиции оставалась невостребованной на полтора века.
Современные методы в провинции Юньнань
На сцену вышел Даг Солтис из Университета Флориды и его команда. Они не пытались дословно воспроизвести эксперименты Дарвина на тех же самых растениях. Без машины времени это было бы невозможно.
Вместо этого они отправились на гору Уфэн в провинции Юньнань, Китай.
Изучался вид Saxifraga candelabrum.
Это другой вид, чем те, на которых наблюдал Дарвин. Он произрастает в альпийских и арктических регионах Северного полушария, а также в южноамериканских Андах. Род насчитывает около 450 видов. Некоторые из них хищные, некоторые нет.
Ученые обнаружили, что S. candelabrum покрыт мельчайшими волосками.
Эти волоски выделяют липкое вещество. Оно ловит мелких насекомых. Но не всех. Крупных насекомых — опылителей — растение игнорирует. Оно «умное»: поедает только то, что не нужно для размножения.
Подтверждение хищнического статуса
Чтобы растение считалось хищным, оно должно выполнять три условия:
1. Привлекать добычу.
2. Ловить добычу.
3. Переваривать добычу и поглощать питательные вещества.
Дарвин не смог подтвердить третий пункт — переваривание. Но команда Солтиса доказала это.
Во-первых, ученые проанализировали липкий секрет. Он содержал пищеварительные ферменты, расщепляющие тело насекомого.
Во-вторых, растениям скармливали насекомых, меченных стабильным изотопом азота. При последующем анализе тканей растения этот изотоп был обнаружен.
Питательные вещества от переваренного насекомого оказались внутри растения.
«Иметь возможность подтвердить предсказание Дарвина — это одновременно и смиряющий, и волнующий момент. Я думаю, Дарвин был бы доволен и сказал: «Я же говорил, что был прав»», — говорит Солтис.
В-третьих, генетический анализ выявил нечто удивительное. Saxifraga разделяет специфические гены с другими известными хищными растениями, такими как росянка (Drosera spatulata ) и оридула (Roridula gorgonias ). Эти гены контролируют привлечение, переваривание и поглощение.
«Геномные данные предоставляют независимые доказательства того, что S. candelabrum — настоящее хищное растение», — поясняет Хан Сунь из Китайской академии наук.
Почему это важно сейчас
Дарвин изучал Saxifraga. Он видел волоски. Он видел насекомых. Но у него не было инструментов для доказательства химической реакции.
Технологии сегодняшнего дня изменили правила игры. Трейсинг изотопами доказал поглощение. Секвенирование генома доказало эволюционные связи.
Солтис ожидает, что это спровоцирует волну переосмысления. Многие представители рода Saxifraga имеют такие же липкие волоски.
Могут ли они тоже быть хищными?
Вероятно, да.
Солтис говорит, что не был бы удивлен, если бы было обнаружено, что больше видов в этом семействе питаются мошками. Граница между растением и хищником становится немного размытой.
И Дарвин, витающий где-то в эфире, вероятно, просто кивнул бы.
