Fascinující pasti masožravých rostlin

V roce 2024 obhájila Leona Zuzáková na Ústavu botaniky a zoologie Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity svoji diplomovou práci Fotografická galerie vybraných povrchových struktur rostlin. Jedním z témat, kterým se autorka v této práci věnovala, byly pasti masožravých rostlin.

Lapací orgány – pasti masožravek fungují na různých principech, vždy se však jedná o přeměněné listy. Lze rozlišit několik typů pastí, my zde uvedeme tři z nich. Nejznámější masožravou rostlinou je mucholapka, která loví kořist aktivně, pomocí rychlého sklapnutí škeblovité čepele listu. Jiným způsobem je lovení kořisti pomocí láček, ve kterých se kořist utopí, případně je různými způsoby bráněno jejímu úniku. Takový systém najdeme například u špirlic a láčkovek. Třetím způsobem je lov pomocí lepkavých listů rosnatek a tučnic, na které se kořist snadno přilepí.

Lapací orgány představují zároveň trávicí orgány masožravých rostlin. Trávením kořisti získávají rostliny především nedostatkový dusík a fosfor. Zdrojem těchto prvků jsou zejména bílkoviny a nukleové kyseliny živočichů, které jsou rozkládány na menší molekuly pomocí enzymů.

O tom, že jsou masožravé rostliny fascinující již na první pohled, nelze pochybovat. Na internetu lze shlédnout spoustu nádherných makrofotografií. Neméně zajímavé jsou však i mikrofotografie lapacích pastí, které umožňují lepší pochopení jejich fungování. Pojďme se tedy na některé pasti podívat pohledem elektronového mikroskopu.

Mucholapka podivná – akční lovec

Mucholapka je jedinou suchozemskou rostlinou, která loví kořist pomocí velmi rychlého pohyblivého mechanismu. Navzdory svému jménu lapá spíše hmyz lezoucí po zemi a po vegetaci, zatímco mouchy tvoří pouze malý podíl kořisti (obr. 1).

Lapací list mucholapky je tvořen křídlatě rozšířeným řapíkem a svěrací čepelí, na jejímž okraji jsou dlouhé špičaté tuhé výrůstky. Uvnitř listové pasti je plocha pokryta trávicími žlázkami a také se na každé polovině čepele nacházejí většinou tři citlivé chlupy. Při opakovaném dráždění chlupů dojde k zaklapnutí pasti. Trávicí žlázky jsou na mucholapce dobře viditelné i pouhým okem jako drobné červené tečky, rovněž lze vidět i citlivé chlupy (obr. 1). Na obrázku 2a a 2b jsou tyto struktury vyfocené pomocí elektronového mikroskopu.

Kluzké džbánky láčkovek

Láčkovky tvoří podstatně větší pasti, než je tomu u ostatních druhů masožravých rostlin. Běžnou potravou láčkovek je sice hmyz, nicméně ve svých pastech mohou uchvátit také drobné obratlovce. Láčkovky vytváří láčky ve tvaru džbánů, které jsou tuhé a pružné (obr. 6).

Vstup do láčky je tvořen tuhým, příčně rýhovaným obústím (obr. 7a). Epidermální buňky obústí jsou pravidelně uspořádány, tvoří hroty, které se taškovitě překrývají a směřují dovnitř láčky (obr. 7b). Povrch obústí je smáčen nektarem, čímž dochází k tvorbě velmi kluzkého povrchu, po kterém hmyz velmi snadno sklouzne. Nad hrdlem je vytvořeno nepohyblivé víčko, které chrání obsah láčky především před zřeďováním deštěm, kontaminací různými nečistotami a také brání odpařování trávicí tekutiny.

Po pádu do tekutiny v láčce se kořist utopí ve slizovité tekutině, která je vylučována žlázkami v dolní polovině láčky. Stěna horní části láčky, nad tekutinou, je pokryta neschůdnou voskovou zónou, která brání úniku kořisti po stěně láčky. Stěna je pokryta dvojitou vrstvou voskových destiček, které se velmi snadno odlupují a přilepují se na nohy kořisti, která tak klouže po povrchu zpět do tekutiny (obr. 8a). Ve voskové zóně se nacházejí také modifikované průduchy, jejichž svěrací buňky mají poloměsíčitý tvar (obr. 8b). V každém průduchu je takto modifikována pouze jedna ze svěracích buněk. Poloměsíčité buňky vystupují kolmo do prostoru láčky a jsou též kryté voskovými destičkami. Konvexní tvar těchto buněk neumožňuje hmyzu zachytit se nohama a vyšplhat směrem nahoru z láčky.

Rosnatky a jejich lepivé kapičky

Čepel listů rosnatek je pokryta kulovitými žlázkami, tzv. tentakulemi, jejichž hlavičky vylučují lepkavý sliz (obr. 9). Sliz na povrchu tentakulí připomíná kapičky rosy, odtud český název rosnatka. Hmyz, který je lákán třpytem a červenou barvou tentakulí, se přichytí na lepkavém povrchu. Uvízlá kořist se každým pohybem, kterým se pokouší uletět, ještě více znečišťuje lepkavým slizem a zároveň dráždí listy k silnému vyměšování trávicích enzymů. Tentakule postupně svým pohybem obklopí kořist. Některé druhy rosnatek zvládnou kolem polapeného hmyzu ovinout i celé listy.

Na obrázku 10a a 10b lze vidět, jak vypadají mikrosnímky tentakulí. Na fotografiích nejsou viditelné kapičky slizu kolem hlaviček tentakulí, protože je nelze vlivem fixace rostlinných vzorků pro mikroskopování zachovat.

Nenápadné listy tučnic

Masožravé tučnice loví na podobném principu jako rosnatky. Jejich listy jsou také pokryté kapičkami slizu. Na rozdíl od rosnatek jsou kapičky drobné a velmi četné, což způsobuje na první pohled spíše sametový vzhled listů (obr. 11). Drobné kapičky slizu postačují k trávení jen drobného hmyzu.

Na trávení kořisti se podílejí především četné přisedlé, bochánkovité žláznaté trichomy. Nacházejí se na listu mezi lapacími sekrečními trichomy (Obr. 12). Přisedlé trávicí žlázky produkují enzymy teprve po obdržení signálu z lapacích trichomů.