Венерина муволовка

Венерината муволовка (''Dionaea muscipula'') ― инсективорно растение кое потекнува од суптропските влажни страништа на источниот брег на Соединетите Држави, поточно во Северна Каролина и Јужна Каролина. Го фаќа својот плен - главно инсекти и пајаци - со структура за заробување створена од завршниот дел од секој од листовите на растението, што се активира од ситни влакна (наречени „влакна за активирање“ или „чувствителни влакна“) на нивните внатрешни површини.
Кога инсектот или пајакот што ползи по листовите ќе дојде во контакт со влакно, стапицата се подготвува да се затвори и се затвора само ако се случи друг контакт во рок од приближно дваесет секунди од првиот удар. Активирањето може да се појави по десетина секунди од контактот. Барањето за непотребно активирање во овој механизам служи како заштита од трошење енергија со заробување на предмети без хранлива вредност, а растението ќе започне со варење дури по уште пет стимулации за да се осигура дека фатила жива бубачка достојна за „консумирање“.
''Dionaea'' е монотипичен род, тесно поврзан со растенијата водениче (''Aldrovanda vesiculosa'') и росичка (''Drosera''), од фамилијата Droseraceae.
Иако широко се одгледува за продажба, популацијата на венерината муволовка рапидно се намалува во нејзиниот природен ареал. Видот моментално е под ревизија на Законот за загрозени видови од страна на американската служба за риби и диви животни .
1 Етимологија
Народното име на растението (оригинално „Венерина муволовка“) се однесува на Венера, римската божица на љубовта. Името на родот, ''Dionaea'' („ќерка на Диона “), се однесува на грчката божица Афродита, додека името на видот, ''muscipula'', е латински и се означува „стапица за глувци“ и за „стапица за муви“. Латинскиот збор ''muscipula'' е изведен од <i>mus („глувче“) и ''decipula'' („стапица“), додека хомонимниот збор ''muscipula'' е изведен од ''musca'' („мува“) и ''decipula'' („стапица“ ").
2 Откритие
На 2 април 1759 година, колонијалниот гувернер на Северна Каролина, Артур Добс, го напишал првиот писмен опис на растението во писмо до англискиот ботаничар Питер Колинсон. Во писмото тој напишал: „Имаме еден вид чувствителен на муви кој се затвора на сè што ќе го допре. Расте на ГШ 34, но не и во 35. Ќе се обидам да го спасам семето овде.“
Карл Линеј на 23 септември 1768 година, го опишал растението и го предложил неговото англиско име ''Venus Flytrap'' и научното име. ''Dionaea muscipula''.
3 Опис
Венерината муволовка е мало растение чија структура може да се опише како розета од четири до седум листови, кои произлегуваат од кратко подземно стебло, кое всушност има облик на светилка. Секое стебло достигнува максимална големина од околу три до десет сантиметри, во зависност од годишното време; подолги листови со робусни стапици обично се формираат по цветањето. Замките за муви кои имаат повеќе од седум лисја се колонии формирани од розети кои се поделени под земјата.
Лисната плоча е поделена на два региони: рамна, во облик на срце, способна за фотосинтеза, и пар завршни лобуси кои ја формираат замката. Горната површина на овие лобуси содржи црвени антоцијанински пигменти и нејзините рабови лачат слуз. Лобусите покажуваат брзи движења на растенијата, се затвораат кога се стимулираат од „плен“. Механизмот за фаќање се исклучува кога пленот контактира со еден од трите влакненца кои се наоѓаат на горната површина на секој од лобусите. Механизмот е толку високо специјализиран што може да направи разлика помеѓу живиот плен и дразбите што не се плен, како што се капките дожд што паѓаат; две влакна за активирање мора да се допрат последователно во рок од 20 секунди една од друга или едно влакно да се допре двапати брзо едноподруго, при што лобусите на стапицата ќе се затворат, обично за околу една десетина од секундата. Рабовите на лобусите се реси со крути испакнатини или трепки слични на влакна, кои се спојуваат и спречуваат бегство на големиот плен. Овие трепки и влакната за активирање (исто така познати како чувствителни влакна) се веројатно хомологни со пипалата кои се наоѓаат кај росичките кои припаѓаат во истата фамилија.
Растението има и цвет на врвот цветна дршка долга околу 15 cm. Цветот се опрашува од различни летечки инсекти.
4 Живеалиште и распространување
4.1 Живеалиште
Венерината муволовка се наоѓа во средини сиромашни со азот и фосфор, како што се мочуриштата и влажните савани. Таа е мала по раст, бавно расте, може да толерира оган и зависи од периодично горење за да ја потисне конкуренцијата. Преживува во влажни песочни и тресетени почви. Иако е успешно одгледувана на многу места низ светот, таа природно се наоѓа во крајбрежните мочуришта на Северна и Јужна Каролина во Соединетите Држави, особено на 100 km полупречник на Вилмингтон, Северна Каролина. Едно такво место е Зеленото мочуриште во Северна Каролина. Исто така, се чини дека има одомаќинета популација на Венерината муволовка во северна Флорида, како и воведена популација во западен Вашингтон. Сиромашна почва со хранливи материи е причината поради која растението се потпира на такви сложени замки: пленот од инсекти обезбедува азот за формирање на белковини. Тие поднесуваат благи зими, а венерините муволовки кои не поминуваат низ период на зимско мирување ќе ослабат и ќе умрат по одреден временски период.
4.2 Распространување
''Dionaea muscipula'' природно се јавува само долж крајбрежната рамнина на Северна и Јужна Каролина во САД, со сите познати моментални локации во рок од 90 km од Вилмингтон, Северна Каролина. Истражувањето од 1958 година на примероци од хербариуми и стари документи открило 259 локации каде што историскиот запис го документирал присуството на ''D. muscipula'', во 21 држава во Северна и Јужна Каролина. Почнувајќи од 2019 година, се сметаше за исчезнат во Северна Каролина во внатрешноста на Мур, Робесон и Леноар, како и во крајбрежните делови на Чарлстон и Џорџтаун во Јужна Каролина. Преостанатите популации постојат во Северна Каролина во Бофор, Крејвен, Памлико, Картерет, Џонс, Онслоу, Даплин, Пендер, Њу Хановер, Бранзвик, Колумбус, Блејден, Сампсон, Камберленд и Хок, и во Јужна Каролина во округот Хори.
4.3 Популација
Едно големо истражување во 2019 година, спроведено од Програмата за природно наследство на Северна Каролина, изброи вкупно 163.951 поединечни венерини муволовки во Северна Каролина и 4.876 во Јужна Каролина, проценувајќи дека вкупно 302.000 единки останале во дивината во нејзиниот природен опсег. Ова претставува намалување за повеќе од 93% од проценката од 1979 година од приближно 4.500.000 единки. Студијата од 1958 година открила 259 потврдени постоечки или историски места. Од 2016 година, имало 71 познато место каде растението можело да се најде во дивината. Од овие 71 местоположба, само 20 биле класифицирани како со одлична или добра долгорочна одржливост.
Повеќето месојадни растенија селективно се хранат со специфичен плен. Овој избор се должи на расположливиот плен и видот на стапицата што ја користи организмот. Кај венерината стапица, пленот е ограничен на бубачки, пајаци и други ползечки членконоги.
4.4 Механизам на заробување
Венерината муволовка е една од многу малата група на растенија способни за брзо движење, како што е ''Mimosa pudica.''
Механизмот со кој стапицата се затвора вклучува сложена интеракција помеѓу еластичноста, тургорниот притисок и растот. Замката се затвора само кога има две стимулации на влакната на активирањето; ова е за да се избегне ненамерно активирање на механизмот од прашина и други отпадоци што се пренесуваат од ветерот. Во отворена, „несопната“ состојба, лобусите се конвексни (свиткани нанадвор), но во затворена состојба, лобусите се конкавни (формирајќи празнина). Брзото превртување на оваа бистабилна состојба е она што ја затвора стапицата, но механизмот со кој тоа се случува сè уште е слабо разбран. Кога влакната за активирање се стимулираат, се генерира дејствен потенцијал (најчесто вклучува јони на калциум - видете калциум во биологијата ), кој се шири низ лобусите и ги стимулира клетките во лобусите.
4.5 Варење
Ако пленот не може да избега, тој ќе продолжи да ја стимулира внатрешната површина на лобусите, а тоа предизвикува дополнителен одговор на растот што ги принудува рабовите на лобусите заедно, на крајот херметички затворајќи ја стапицата и формирајќи „стомак“. Ослободувањето на дигестивните ензими е контролирано од хормонот јасмонска киселина, истиот хормон кој предизвикува ослободување на токсини како одбранбен механизам против тревопасни животни кај немесојадните растенија. (Види Еволуција подолу) Откако ќе се активираат дигестивните жлезди во лобусите на листот, варењето се катализира од ензимите на хидролаза кои се излачуваат од жлездите. Еден од овие ензими вклучува GH18 хитиназа, која го разградува егзоскелетот на заробените инсекти што содржи хитин. Синтезата на овој ензим започнува со најмалку 5 дејствени потенцијали, кои ќе ја стимулираат транскрипцијата на хитиназата.
Процесот трае околу десет дена, по што пленот се сведува на лушпа од хитин . Замката потоа се отвора повторно и е подготвена за повторна употреба.
5 Еволуција
Јадењето месо кај растенијата е многу специјализиран облик на „хранење“ со листови и е прилагодување која се наоѓа кај неколку растенија кои растат во почва сиромашна со хранливи материи. Месојадните стапици биле природно избрани за да им овозможат на овие организми да ги надокнадат недостатоците на хранливи материи во нивните сурови средини и да компензираат за намалената корист од фотосинтезата. Филогенетските студии покажаа дека ваквиот начин на функционирање кај растенијата е вообичаена адаптација во живеалиштата со изобилство сончева светлина и вода, но со малку хранливи материи.
6 Одгледување
Растенијата може да се размножуваат со семе, а потребни се околу четири до пет години за да достигнат зрелост. Почесто, тие се размножуваат со клонална поделба во пролет или лето. Венерините стапици може да се размножуваат ''и ин витро'' со помош на култура на растително ткиво. Повеќето растенија кои се наоѓаат на продажба се произведени со овој метод, бидејќи ова е најисплатливиот начин за нивно размножување во голем обем. Без оглед на користениот метод на размножување, растенијата ќе живеат од 20 до 30 години доколку се одгледуваат во соодветни услови.
7 Заштита
Иако широко се одгледува за продажба како домашно растение, ''D. muscipula'' се соочува со значително намалување на популацијата во дивината. Населението во неговиот роден опсег се проценува дека е намалено за 93% од 1979 година.
7.1 Статус
Видот е под ревизија на Законот за загрозени видови од страна на американската служба за риби и диви животни. Црвената листа на IUCN го класифицира видот како „ранлив“. Државата Северна Каролина ја наведува ''Dionaea muscipula'' како вид на „Посебна загриженост-ранлива“. Во 2010 година, CITES го наведе како вид на Додаток II. NatureServe го класифицираше како „Загрозен“ (G2) во преглед од 2018 година.
Службата за риби и диви животни на САД не посочи временска рамка за да го заврши својот тековен преглед на ''Dionaea muscipula''. Законот за загрозени видови одредува двегодишен временски рок за преглед на видовите. Сепак, процесот на наведување на видовите во просек трае 12,1 година.
7.2 Закани
Венерината стапица се наоѓа само во дивината во многу специфичен сет на услови, барајќи рамно земјиште со влажни, кисели, сиромашни со хранливи материи почви кои примаат целосно сонце и често горат при шумски пожари, и затоа е чувствителна на многу видови на нарушувања. Прегледот од 2011 година идентификуваше пет категории на закани за видот: земјоделство, изградба на патишта, употреба на биолошки ресурси, модификации на природните системи (одводнување и сузбивање пожар) и загадување (ѓубриво).
Губењето на живеалиштата е голема закана за видот. Човечката популација на крајбрежните Каролина брзо се шири. На пример, округот Бранзвик, Северна Каролина, кој има најголем број популации на венерината муволовка, забележа пораст од 27% во неговата човечка популација од 2010 до 2018 година. Како што расте популацијата, станбениот и комерцијалниот развој и изградбата на патишта директно го елиминираат живеалиштето на растението, додека подготовката на местоположбата која повлекува ровови и одводнување може да ја исуши почвата во околните области, уништувајќи ја одржливоста на видот. Дополнително, зголемената рекреативна употреба на природните површини во населените места директно ги уништува растенијата со нивно дробење или искоренување.
8 Ознаки
Во 2005 година, венерината муволовка била означена како државно инсективорно растение во Северна Каролина.
9 Во алтернативната медицина
Екстрактот од венерината муволовка е достапен на пазарот како хербален лек, понекогаш како главна состојка на патентираниот лек наречен „Carnivora“. Според Американското здружение за заболени од рак, овие производи се промовираат во алтернативната медицина како третман за различни човечки заболувања, вклучително и ХИВ, Кронова болест и рак на кожата, но достапните научни докази не ги поддржуваат здравствените тврдења направени за екстрактот од венерината муволовка.
10 Галерија
11 Поврзано
* Месојадни растенија од Северна Америка
* Список на неефикасни третмани за рак