Na fotografii pasti dravé rostliny měchýřník (Utricularia inflata), který se nachází na stolonech ve spodní části rostliny. Pasti nasávají kořist za méně než milisekundu, což je rychlejší než rychlost lidského zrakového vnímání. Jedná se o jeden z nejrychlejších pohybů ve světě rostlin.
Spuštění pasti na měchýře
Pemphigus (Utrivularia) jsou masožravé rostliny z čeledi měchýřkovitých (Lentibulariaceae), vyskytující se na všech kontinentech kromě Antarktidy. Mohou růst na půdách a vodních plochách chudých na živiny (především draslík, fosfor a dusík), přičemž svůj nedostatek doplňují živočišnou potravou. Podíl uhlíku, který rostliny získávají z produkce, je přitom často malý ve srovnání s tím, který je absorbován z oxidu uhličitého.
Pemphigus oteklý (Utricularia inflata), celou rostlinu. Jsou viditelné vzdušné stolony (výhonky vyzařující ze základny rostliny), které působí jako plováky. Fotografie ze sarracenia.com
Na stolony – boční výhonky, které těmto rostlinám nahrazují kořeny a někdy i listy, jsou připevněny pasti o velikosti od zlomků centimetru u suchozemských druhů po jeden a půl centimetru u vodních druhů. Mají tvar bubliny nebo váčku na stopce, odkud pochází i název rodu – Utricularia (od lat utriculus – „bublina, váček“). Princip fungování pastí byl dobře prostudován na příkladu vodních druhů, včetně měchýře.
Kulatá nebo oválná bublina má stěny silné dvě buňky, otvor a ventil, který tento otvor uzavírá. Na jedné straně otvoru je ventil připevněn ke stěně močového měchýře a na druhé straně spočívá na prahu. Na vnitřním a vnějším povrchu pastí jsou chloupky (trichomy) epidermálního původu. Vnitřní povrch pasti je také lemován žlázami, které se podílejí na sekreci trávicích enzymů a vstřebávání živin. Vnější povrch chlopně je pokryt dvěma typy chloupků: chloupky tvrdé spouště poblíž volného okraje a chloupky žláz.
Pemphigus Utricularia inflata. A — pasti na stolonech: jsou viditelné „nabité“ válcové a již spuštěné pasti zaoblenějšího tvaru. B — detailní záběr spouštěné pasti: tělo — tělo pasti; dveře — ventil („dveře“), který uzavírá vstup do lapače; spouštěcí chloupky jsou na ventilu, ale zde nejsou vidět. Obrázek z článku O. Vincent, P. Marmottant, 2011. Carnivorous Utricularia: The buckling scene
V první, aktivní fázi, žlázky umístěné na vnitřním povrchu parapetu odčerpávají vodu z lapače osmózou, čímž vytvářejí podtlak uvnitř bubliny a elastické napětí na jejích stěnách. Ventil je v této fázi ohnutý směrem ven.
Druhá fáze je pasivní, čistě mechanická. Když se oběť dotkne jednoho ze spouštěcích vlasů, ventil se začne ohýbat a otevírat dovnitř. Vlivem podtlaku uvnitř pasti se dovnitř řítí voda, která s sebou saje oběť. Proces trvá méně než jednu milisekundu. Ventil se uzavře během dalších 2–5 milisekund. Během následujících hodin enzymy kořist stráví a zároveň se odčerpá voda, aby past uvedla do bojové pohotovosti. Pokud je tlakový gradient příliš velký, může odvaděč fungovat spontánně, bez vnějšího vlivu.
Inverze zakřivení odlučovacího ventilu U. inflata, (a) – (c) je zakřivení střední osy chlopně, vizualizované pomocí světelné fluorescenční mikroskopie. (а) – ventil je zpočátku konvexní (zakřivený směrem k vnější straně sifonu). Síla působící na povrch ventilu v důsledku rozdílu tlaku vody Δp mezi vnitřkem pasti a vnějším prostředím, vyvážené třecí silou Π, vytvořený prahem (th) na ventilu (do). (b) – po stimulaci se ventil postupně stává konkávním, počínaje místem připojení spouštěcích vlásků. Volný okraj ventilu je zatažen z oblasti kontaktu s prahem pod tlakem vody. (c) – otevřete ventil. (d) – (f) — dynamické modelování ventilu. (d) a (e) odpovídají (a) a (b), zatímco (f) ukazuje ventil pouze v polovině cesty od úplné inverze. Délka měřítka – 500 mikronů. Obrázek O. Vincent et al., 2011. Ultra-rychlé podvodní sací pasti
Je možné, že rostliny přitahují svou kořist pomocí polysacharidů a živin uvolněných ze žláz, které se při spouštění pasti „ztrácejí“ a pohyb trichomů vytváří mikrotrychtýř, který nasměruje kořist k ventilu a ke spouštěcím chloupkům. . Jako „večeře“ obvykle působí malí korýši (koponožci, ostrakodi, perloočky a další), larvy hmyzu, vířníci, háďátka a prvoci. Do pastí se mohou chytit i malí pulci. Pokud se oběť úplně nevejde do bubliny a nemá pevný rám, je trávena po částech.
Trap Utricularia inflata zblízka. Kolem otvoru a na vnějším povrchu pasti jsou jasně viditelné chlupy různých typů (spouštěcí chlupy jsou větší než žlázové chlupy). Fotografie ze sarracenia.com
Řasy a pyl jsou také důležitou složkou potravy měchýře a stimulují jejich růst. Kousky mechu, spory a houbové hyfy, které se také nacházejí v pastích, ale nemají pro rostliny žádnou výživnou hodnotu a s největší pravděpodobností skončí v pastích náhodou. Některé zdroje píší o symbióze měchýřků se sinicemi, rozsivekmi a zelenými řasami, kterým se daří přežívat v pastech a přispívají k trávení kořisti, která zase dostává prostřený stůl, protože část fixovaného uhlíku zůstává v pastích.
Pasti jsou energeticky náročnou strategií, takže měchýřník také získává živiny přímo z vody prostřednictvím stolonů. Taková výživa, vyvážená strava a vysoká úroveň fotosyntézy vedou k překvapivě rychlému růstu rostlin. Měchýřům trvá 5–20 dní, než zdvojnásobí svou hmotnost. Mladé, účinnější pasti nahrazují staré, které ztrácejí aktivitu po 10–19 dnech, s celkovou životností pasti asi měsíc.
Predátorská strategie popsaná u měchýře není jedinou, kterou masožravé rostliny používají ke kompenzaci nedostatku živin. Například rosnatky (Drosera), rosolistka (Drosophyllum lusitacum) a máslovou (Počasí Pinguicula) (druhé jsou také z čeledi měchýřníkovitých) chytit kořist pomocí lepkavé látky; cefalot (Cephalotus follicularis) a heliamfora (Heliamfora) používat pro tyto účely listy trubicovité pasti a některé druhy broquinie (Brocchinia) vytvořit mezi listy růžice velmi kyselé vody. Lapače měchýřovky jsou však možná nejrychleji známé a překonávají i takové rekordmany, jako je Aldrovanda (aldrovanda vesiculosa) a mucholapka Venuše (Dionaea muscipula).
A – rosnatka Drosera paleaceažlázová „chapadla“ jsou pokryta lepkavými sekrety. Foto z carnivorousplants.org. B – cefaloteakulární vak (Cephalotus follicularis), džbánové listy jsou opatřeny víkem s průhlednými okénky, drápovitými výrůstky podél okraje otvoru a jejich vnitřní stěna je pokryta chlupy, které také brání oběti v úniku. Fotografie z natureecoevocommunity.nature.com. C – Mucholapka (Dionaea muscipula) s obětí se listy zaklapnou poté, co se oběť alespoň dvakrát dotkne smyslových chloupků na jejich povrchu. Fotografie z cosmosmagazine.com
