12.03.2018

Хищные насекомые помогают плотоядным растениям добывать азот

Зоологи из Национального университета Сингапура обнаружили, что концентрация соединений азота, доступных для усвоения плотоядному растению непентесу кувшинчиковому (Nepenthes ampullaria) в его ловчем кувшине повышается, когда там обитают хищные личинки двукрылого насекомого Xenoplatyura beaveri. Точные причины и механизмы этого явления неясны, но очевидно, что и растение, и насекомое получают пользу друг от друга.

Как правило, плотоядные растения обитают в местах, где почва содержит недостаточно доступных им для усвоения соединений азота. Нехватку этого элемента они восполняют белками животного происхождения, получая их из насекомых и других мелких беспозвоночных, попадающих в их ловчие аппараты. Большие скопления разлагающейся органики также привлекают туда падальщиков и хищников: они получают долю питательных веществ от добычи растения.

В кувшинчике Nepenthes ampullaria обитает множество двукрылых. В частности, там выводят своих личинок комары Tripteroides tenax. Ими питаются личинки Xenoplatyura beaveri — насекомые из группы грибных комаров. Xenoplatyura строят над поверхностью жидкости в кувшинчиках непентеса ловчие сети. Личинки Tripteroides tenax развиваются в воде и получают способность к полету при достижении зрелости. После финальной линьки у них появляются крылья, они стремятся вылететь из кувшинчика, но застревают в липких сетях Xenoplatyura beaveri.

Ранее не было известно, получают ли растения выгоду от таких хищных квартирантов или же связь этих двух видов приносит пользу только грибным комарам. Чтобы получить ответ на этот вопрос, сингапурские биологи выращивали личинок Xenoplatyura beaveri в искусственных кувшинчиках, имитирующих ловчие аппараты соответствующего вида непентеса. Некоторые кувшинчики не заселили личинками грибных комаров — такие сосуды служили в качестве контроля. Однако во всех “ловчих аппаратах” присутствовали личинки комаров Tripteroides tenax — потенциальная пища для Xenoplatyura. В жидкости внутри каждого “непентеса” регулярно измеряли концентрацию ионов аммония — формы азота, доступной для усвоения растениям. Также поведение Xenoplatyura записывали на видео.

Хищные личинки грибных комаров поедали всех Tripteroides tenax, пытавшихся вылететь из своего искусственного кувшинчика, и иногда даже вылавливали незрелых комаров прямо из воды. В жидкости всех сосудов, где присутствовали Xenoplatyura, концентрация ионов аммония росла быстрее, чем в контрольных, и достигала существенно больших величин. По какой-то причине скачок содержания аммония в “непентесе” приходился на период, когда личинки Xenoplatyura проходили метаморфоз и становились взрослыми грибными комарами, не нуждающимися в животной пище.

За счет чего это происходило, осталось неизвестным. Вероятно, хищные личинки грибных комаров возвращали часть соединений азота в жидкость кувшинчика, оставляя в нем свои продукты выделения. С другой стороны, охота на Tripteroides tenax ограничивала приток органических веществ в “непентесы”: ловчие сети мешали другим комарам этого вида отложить в искусственные кувшинчики новые яйца. В любом случае, по результатам описанной работы можно с уверенностью сказать, что нахождение Xenoplatyura beaveri в ловчем аппарате непентеса кувшинчикового выгодно не только насекомым этого вида, но и самим растениям.

Исследование опубликовано в журнале Biology Letters.

Источники:

1. polit.ru