เมนูนำทาง
พืชกินสัตว์ ชนิดของกับดักกับดักพื้นฐานห้าแบบที่พบในพืชกินสัตว์
กับดักแบ่งเป็นมีปฏิกิริยาและไม่มีปฏิกิริยาขึ้นกับการเคลื่อนไหวที่ช่วยในการจับเหยื่อ เช่น Triphyophyllum เป็นกับดักแบบกระดาษเหนียวไม่มีปฏิกิริยาด้วยต่อมเมือกไร้ก้าน แต่ใบของมันไม่เติบโต (แตกกิ่ง) หรือเคลื่อนที่เพื่อตอบสนองต่อการจับเหยื่อ ขณะที่หยาดน้ำค้างเป็นกับดักแบบกระดาษเหนียวมีปฏิกิริยา ใบของมันแตกกิ่งอย่างรวดเร็ว ช่วยในการจับและย่อยเหยื่อ
กับดักแบบหลุมพรางมีการวิวัฒนาการมาอย่างน้อยหกรูปแบบที่เป็นอิสระต่อกัน กลุ่มแรกที่ถูกพัฒนาขึ้นมาอย่างง่ายๆก็คือ Heliamphora ในสกุลนี้กรวยหม้อมีใบที่ม้วนเข้าหากันและขอบใบทั้งสองด้านเชื่อมติดกัน พืชสกุลนี้มีถิ่นอาศัยในบริเวณที่มีฝนตกชุกแถมอเมริกาใต้อย่างภูเขาเรอร์ไรมา (Roraima) และเหตุนี้เพื่อเป็นการแน่ใจว่าน้ำจะไม่ไหลล้นออกมากจากหม้อจากการคัดสรรทางธรรมชาติทำให้มันได้วิวัฒนาการให้ขอบด้านบนมีลักษณะคล้ายกับช่องป้องกันน้ำล้นของอ่างล้างจานที่คอยระบายน้ำที่มากเกินออกจากกรวยหม้อ
Heliamphora เป็นสมาชิกในวงศ์ Sarraceniaceae ซึ่งเป็นพืชจากโลกใหม่ อยู่ในอันดับ Ericales Heliamphora มีการกระจายพันธุ์จำกัดอยู่แค่อเมริกาใต้ แต่อีกสองสกุลที่เหลือคือ Sarracenia และ Darlingtonia ซึ่งเป็นพืชถิ่นเดียวในทางตอนใต้ของอเมริกา (ยกเว้นหนึ่งชนิด) และรัฐแคลิฟอร์เนียตามลำดับ ส่วน S. purpurea subsp. purpurea มีการกระจายพันธุ์กว้างมากนั้น พบได้ไกลถึงประเทศแคนาดา
โดยทั่วไปพืชในสกุล Sarracenia มีการแข่งขันในการอยู่รอดสูง เพราะเมื่อเปรียบเทียบกับสกุลอื่นแล้ว มันทรหดและเติบโตได้ง่ายมาก
Darlingtonia californica: มีทางเข้าเล็กๆสู่กับดักใต้ส่วนที่โป่งพองและกระสีซีดที่สร้างความสับสนแก่เหยื่อที่ติดอยู่ภายในในสกุล Sarracenia นั้น ปัญหาน้ำล้นถูกแก้ไขโดยฝาปิดซึ่งเป็นใบเล็กๆที่แผ่ออกอยู่ด้านบน ปกคลุมส่วนกรวยใบไม้และปกป้องมันจากน้ำฝน อาจเป็นเพราะมีระบบป้องกันน้ำที่ปรับปรุงขึ้นแบบนี้ ทำให้ Sarracenia มีเอนไซม์อย่างเช่น โพรเทส (protease) และ ฟอสฟาเทส์ (phosphatase) ในของเหลวที่ใช้ย่อยอาหารในส่วนล่างของกรวย (Heliamphora มีเพียงแบคทีเรียในการย่อยอาหารเท่านั้น) เอนไซม์ได้ย่อยโปรตีนและกรดนิวคลีอิกในเหยื่อ ได้กรดอะมิโนและไอออนฟอสเฟตออกมา ซึ่งต้นไม้จะดูดซึมไปใช้ ในชนิด Sarracenia flava นั้น น้ำหวานจะเจือด้วยโคนิอีนและแอลคาลอยด์ (alkaloid) เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของกับดักโดยการทำให้เหยื่อมึนเมา
Darlingtonia californica มีความสามารถในการปรับตัวอย่างที่พบใน Sarracenia psittacina และใน Sarracenia minor ในฝาปิดที่คล้ายกับบอลลูนที่เชื่อมติดกับกรวย ในส่วนที่โป่งพองคล้ายบอลลูนนั้นมีรูเล็กๆที่เปิดสู่ภายนอก มีกระที่ไม่มีคลอโรฟิลล์ที่แสงสามารถลอดผ่านได้ แมลงซึ่งส่วนมากเป็นมดจะเข้าสู่ภายในโดยผ่านทางรูเล็กๆนั้นที่อยู่ภายใต้บอลลูน เมื่อเข้าไปสู่ภายในพวกมดจะพยายามหาทางออกสู่ภายนอกจากทางออกปลอม (กระสีซีด) จนในที่สุดมันก็ตกลงไปในกรวย แมลงจะเข้าไปในกับดักได้มากขึ้นด้วยใบที่คล้ายกับ "ลิ้นงูหรือหางปลา" ที่ติดอยู่ภายนอกฝาปิด ซึ่งเป็นที่มาของชื่อ ลิลลี่ งูเห่า
Brocchinia reducta (สับปะรดสี)กลุ่มที่สองก็คือพืชในสกุล หม้อข้าวหม้อแกงลิง ที่มีร้อยกว่าชนิด หม้อเกิดขึ้นที่ปลายสายดิ่งหรือมือจับซึ่งพัฒนามาจากการยืดออกของเส้นกลางใบ โดยมากเหยื่อของมันคือแมลงแต่บางชนิดที่มีหม้อขนาดใหญ่อย่าง N. rajah สามารถดักจับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดเล็กและสัตว์เลื้อยคลานได้[2][3]
Cephalotus follicularis พืชขนาดเล็กจากทางตะวันตกของประเทศออสเตรเลีย มีกับดักคล้ายกับรองเท้าหนังอ่อน ขอบปาก (เพอริสโตม) ของมันเปิดขึ้นอย่างเห็นได้ชัด มีหนามรอบปากเพื่อป้องกันแมลงปีนออกมาจากกับดัก ผนังด้านในปกคลุมไปด้วยแผ่นขี้ผึ้งบางๆซึ่งลื่นมากสำหรับแมลง เหยื่อจะถูกดึงดูดด้วยน้ำหวานที่ซ่อนอยู่ในบริเวณเพอริสโตมและสีสันที่ฉูดฉาดคล้ายดอกไม้อย่างสารแอนโธไซอะนิน (anthocyanin)
พืชกินสัตว์กลุ่มสุดท้ายที่มีกับดักแบบหลุมพรางก็คือสับปะรดสี (bromeliad), Brocchinia reducta, ด้วยลักษณะที่คล้ายสับปะรด ใบที่คล้ายสายหนัง มีขี้ผึ้งฉาบอยู่ที่โคนใบ กระจุกตัวหนาแน่นคล้ายเหยือก ในสับปะรดสีส่วนมาก น้ำที่ขังอยู่ในส่วนที่คล้ายเหยือกนั้นมักเป็นแหล่งอาศัยของกบ, แมลง และ แบคทีเรียตรึงไนโตรเจน (diazotroph) ที่ต้นไม้นำไปใช้ประโยชน์ นอกจากนี้ส่วนที่คล้ายเหยือกนั้นยังเป็นกับดักอีกด้วย
กับดักแบบกระดาษเหนียวนั้นอยู่บนพื้นฐานเมือกเหนียวคล้ายกาว ใบของพืชที่มีกับดักแบบกระดาษเหนียวจะเต็มไปด้วยต่อมเมือกที่มีขนาดสั้นและไม่มีรูปพรรณสัณฐาน เช่น บัตเตอร์เวอร์ต (butterwort) หรือมีขนาดยาวและเปลี่ยนแปลงง่าย เช่น หยาดน้ำค้าง กับดักแบบกระดาษเหนียวมีวิวัฒนาการอย่างอิสระอย่างน้อยห้าครั้ง
Pinguicula gigantea กับเหยื่อ แมลงมีขนาดใหญ่มากและอาจหนีไปได้ในสกุล Pinguicula ต่อมเมือกมีขนาดสั้นมาก (ติดฐาน, ไร้ก้าน) ใบเป็นมันเงา (เป็นที่มาของชื่อ 'บัตเตอร์เวอร์ต ') อย่างที่ไม่เคยปรากฏในพืชกินสัตว์ชนิดอื่น เชื่อว่ากับดักของมันสามารถจับแมลงบินได้ขนาดเล็กอย่าง fungus gnat (แมลงขนาดเล็กชนิดหนึ่ง) และพื้นผิวจะตอบสนองกับเหยื่อโดยสัมพันธ์กับการเติบโตที่รวดเร็ว การเติบโตแบบการเคลื่อนไหวของพืชโดยมีสัมผัสเป็นสิ่งเร้านี้ (thigmotropism) อาจเกี่ยวพันกับการม้วนตัวของแผ่นใบ (ป้องกันฝนล้างเอาเหยื่อออกจากผิวใบ) หรือหลุมน้ำย่อยตื้นๆใต้เหยื่อ
ใบของ Drosera capensis โค้งงอเพราะแมลงที่จับได้ในสกุลหยาดน้ำค้าง (Drosera) ที่มีมากกว่า 100 ชนิด มีต่อมเมือกอยู่ที่ปลายหนวดซึ่งเติบโตเร็วสม่ำเสมอในการตอบสนองเหยื่อแบบการเคลื่อนไหวโดยมีสัมผัสเป็นสิ่งเร้าเพื่อใช้ในการจับเหยื่อ หนวดของ D. burmanii สามารถงอได้ 180° ในหนึ่งนาทีหรือเร็วกว่านั้น หยาดน้ำค้างสามารถพบได้ทั่วโลกในทุกทวีปยกเว้นทวีปแอนตาร์กติกา และพบมากในประเทศออสเตรเลียอย่างเช่นหยาดน้ำค้างเคราะ D. pygmaea และหยาดน้ำค้างหนวด D. peltata ที่พักตัวในระหว่างฤดูร้อน หยาดน้ำค้างเหล่านี้ได้รับไนโตรเจนจากแมลงซึ่งทั่วไปแล้วมันขาดเอ็นไซม์ไนเตรทรีดักเตสที่ทำหน้าที่ช่วยดูดซึมไนเตรตจากดิน
ญาติใกล้ชิดของหยาดน้ำค้าง, สนน้ำค้างโปรตุเกส (Drosophyllum) ต่างจากหยาดน้ำค้างที่ไม่เคลื่อนไหว ใบของมันไม่สามารถเคลื่อนไหวหรือเติบโตได้ Drosophyllum นั้นเติบโตใกล้กับทะเลทราย ต่างจากพืชกินสัตว์ส่วนใหญที่จะเติบโตในหนองบึงหรือพื้นที่เขตร้อนชื้น
เมื่อเร็วๆนี้ ข้อมูลทางโมเลกุล (โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสร้างสารพลัมบาจิน (plumbagin)) แสดงว่า Triphyophyllum peltatum ซึ่งเป็นสมาชิกในวงศ์ Dioncophyllaceae เป็นญาติใกล้ชิดกับ Drosophyllum และเป็นส่วนแบบของเครือบรรพบุรุษขนาดใหญ่ของพืชกินสัตว์และพืชที่ไม่ใช่พืชกินสัตว์ที่ประกอบไปด้วยวงศ์ Droseraceae, Nepenthaceae, Ancistrocladaceae และ Plumbaginaceae ปกติพืชชนิดนี้เป็นไม้เถาเนื้อแข็ง แต่ขณะที่อายุยังน้อยเป็นพืชกินสัตว์ มันอาจเป็นความเกี่ยวข้องของความต้องการสารอาหารพิเศษเฉพาะเพื่อใช้ในการออกดอก
มีเพียงพืชสองชนิดเท่านั้นที่มีกับดักแบบตะครุบแบบมีปฏิกิริยา นั่นก็คือ กาบหอยแครง (Dionaea muscipula) และ Aldrovanda vesiculosa โดยเชื่อว่าทั้งสองมีบรรพบุรุษร่วมกัน คำว่า"กับดักแบบตะครุบ"นั้นได้มาจากลักษณะที่คล้าย"กับดักหนู"บนพื้นฐานจากรูปร่างและกลไกการทำงาน นอกจากนี้ยังรวมถึงการล่องลวงเหยื่อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเด็นการกระทำของเหยื่อ Aldrovanda ซึ่งเป็นพืชน้ำเหยื่อของมันก็คือสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในน้ำขนาดเล็ก ส่วน Dionaea เป็นพืชบกเหยื่อของมันก็คือสัตว์ขาปล้องรวมถึงแมงมุมด้วย[4]
กับดักมีลักษณะคล้ายบานพับที่ติดอยู่ทั้งสองข้างของเส้นกลางใบซึ่งเป็นส่วนที่ติดอยู่ปลายใบแบ่งออกเป็น 2 กลีบ ขนกระตุ้น (3 ขนบนแต่ละกลีบของกาบหอยแครง, และมากกว่าในกรณีของ Aldrovanda) ในกลีบของกับดักจะไวต่อการสัมผัสมาก เมื่อขนกระตุ้นถูกกระทบ (ประตูที่เปิด-ปิดเมื่อได้รับการกระตุ้นในเยื่อเซลล์ของเซลล์ที่ฐานของขนกระตุ้นเปิด) จะสร้างศักย์การเคลื่อนไหวแพร่สู่เซลล์ในเส้นกลางใบ[5] เซลล์นั้นจะตอบสนองโดยสูบไอออนออกซึ่งอาจจะทำให้น้ำมีการเดินไปตามทางโดยการออสโมซิส (การยุบลงของเซลล์ในเส้นกลางไป) หรือไม่ก็ทำให้เกิดกรดไปกระตุ้นให้มีการยืดขยายของเซลล์มากขึ้น (acid growth) อย่างรวดเร็ว[6] กลไกการทำงานนั้นยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ แต่ในทุกๆกรณีการเปลี่ยนรูปทรงของเซลล์ในเส้นกลางใบปล่อยให้กลีบยึดติดไว้ภายใต้ความตึงนำไปสู่การพับตัวของกับดัก,[5] การดีดอย่างรวดเร็วจากส่วนนูนไปยังส่วนเว้า[7] และขังเหยื่อไว้ข้างใน กระกวนการเหล่านี้กินเวลาไม่ถึงวินาที ในกาบหอยแครงนั้นการตอบสนองต่อน้ำฝนและฝุ่นตะกอนที่ปลิวไปตกภายในถูกป้องกันด้วยใบของมันนั้นมีความทรงจำอย่างง่ายๆสำหรับการหุบกลีบและในการกระตุ้นต้องใช้เวลา 0.5 ถึง 30 วินาที
กับดักในใบจะเป็นกรณีการหุบเพราะสัมผัส (ไม่ใช่การเคลื่อนไหวโดยตรงในการตอบสนองต่อการสัมผัส) นอกจากนี้การกระตุ้นผิวภายในกลีบโดยการสัมผัสของแมลงเป็นเหตุให้กลีบมีการเติบโตแบบการเคลื่อนไหวของพืชโดยมีสัมผัสเป็นสิ่งเร้านี้ (thigmotropism) กลีบจะปิดสนิททำตัวเป็นส่วนที่ใช้ย่อยอาหารไปประมาณ 1 ถึง 2 สัปดาห์ กับดักจะตอบสนองได้ 3 ถึง 4 ครั้งก่อนที่จะไม่ตอบสนองอีกในการกระตุ้น
กับดักแบบถุงเป็นลักษณะพิเศษเฉพาะที่มีอยู่ในสกุล Utricularia เท่านั้น กับดักแบบถุงจะสูบไอออนออกจากภายในกับดักทำให้เกิดสุญญากาศบางส่วนภายใน กับดักจะมีรูเล็กๆที่มีประตูเปิด-ปิดแบบบานพับ ในพืชชนิดที่อาศัยอยู่ในน้ำประตูนั้นจะมีขนกระตุ้นอยู่ 1 คู่ สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่อาศัยอยู่ในน้ำ อย่าง หมัดน้ำ (Daphnia) จะสัมผัสโดยขนนั้นและกระตุ้นให้ประตูง้างออกแล้วปล่อยสุญญากาศออกมาจากถุง ทำให้สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังนั้นถูกดูดเข้าไปในถุง ซึ่งเป็นบริเวณที่พืชนั้นใช้ย่อยอาหาร ในพืชหลายๆชนิดในสกุล Utricularia (เช่น U. sandersonii) เป็นพืชที่อาศัยอยู่บนบก เติบโตบนดินที่เต็มไปด้วยน้ำ และกลไกของกับดักถูกกระตุ้นด้วยรูปแบบที่ต่างกันเพียงเล็กน้อย พืชสกุล Utricularia ไม่มีราก แต่ชนิดที่อาศัยอยู่บนบกมีลำต้นที่ยึดเหนี่ยวทำหน้าที่คล้ายราก Utricularia ชนิดที่อาศัยอยู่ในน้ำในเขตอบอุ่น ทั่วไปจะตายลงหลังแตกยอดพักตัวในระหว่างฤดูหนาว และ U. macrorhiza จะมีจำนวนถุงขึ้นอยู่กับอาหารในบริเวณที่มันอาศัย
กับดักแบบหม้อดักกุ้งมังกรเป็นห้องที่เข้าง่ายแต่ออกได้ยากเนื่องจากหาทางออกไม่เจอและหรือมีขนแข็งภายในขัดขวางไว้ กับดักแบบหม้อดักกุ้งมังกรนั้นพบในพืชสกุล Genlisea ใบรูป Y ของมันจะทำให้เหยื่อเข้ามาได้แต่ออกไม่ได้และขนภายในจะบังคับให้เหยื่อมุ่งตรงได้อย่างเดียว ทางเข้าที่เหยื่อเข้ามาจะขดเป็นวงอยู่บนแขนทั้งสองข้างของรูป Y และบังคับให้เคลื่อนที่ไปสู่ส่วนที่ใช้ย่อยในแขนล่างของ Y โดยเหยื่อจะเคลื่อนที่โดยอาศัยการไหลของน้ำซึ่งคล้ายกับส่วนสุญญากาศของกับดักแบบถุง และอาจเป็นไปได้ว่ากับดักทั้งสองชนิดมีการวิวัฒนาการที่เกี่ยวข้องกัน
นอกจาก Genlisea ลักษณะที่ทำให้นึกถึงกับดักแบบหม้อดักกุ้งมังกรนั้นสามารถพบใน Sarracenia psittacina, Darlingtonia californica, และ Nepenthes aristolochioides
เมนูนำทาง
พืชกินสัตว์ ชนิดของกับดักใกล้เคียง
พืชกินสัตว์ พืชกรรมสวน พืชกระท่อม พืชวิสัย P พืชต่างถิ่นแหล่งที่มา
WikiPedia: พืชกินสัตว์ http://www.nature.com/nature/journal/v433/n7024/ab... http://www.springerlink.com/index/KL80VV1327508844... http://www.springerlink.com/index/QPK061437U675H10... http://www.thieme-connect.com/DOI/DOI?10.1055/s-20... http://pages.britishlibrary.net/charles.darwin3/in... //doi.org/10.1007%2FBF00394867 //doi.org/10.1007%2FBF00395768 //doi.org/10.1038%2Fnature03185 //doi.org/10.1055%2Fs-2004-817909 http://www.sciencenews.org/articles/20050326/timel...