گیاهان گوشتخوار

گیاهان گوشتخوار گیاهانی هستند که برخی یا بسیاری از مواد مغذی خود را (اما نه انرژی) از تله گذاری و مصرف جانوران و آغازیان، معمولاً حشرات و بندپایان دیگربدست می‌آورند. گیاهان گوشتخوار در مناطقی که در آن رشد خاک نازک و یا فقیر در مواد غذایی است، به ویژه نیتروژن، مانند مانداب اسیدی و outcroppings سنگی سازگار به نظر می‌رسند. چارلز داروین ۱ رساله در باره گیاهان حشره خوار و گیاهان گوشت خوار، در سال ۱۸۷۵ نوشت.

پدیده گوشت خواری(carnivory) واقعی به طور مستقل در ۵ مسیر مختلف تکامل گیاهان گلدار، توسط بیش از ده‌ها جنس دیده شده‌است. این موضوع شامل حدود ۶۳۰ گونه‌است که جذب و شکار حیوانات، تولید آنزیم‌های گوارشی و جذب مواد مغذی در آنها دیده می‌شود. علاوه بر این، بیش از ۳۰۰ گونه گیاهی گوشتخوار اولیه (protocarnivorous) برخی از این خصوصیات را نشان می‌دهند.

پنج مکانیسم تله گذاری اساسی در گیاهان گوشتخوار شناخته شده‌است:

• . تله Pitfall (گیاهان پارچ) در این تله شکار بوسیله برگ لوله شده که حاوی استخری از آنزیم‌های گوارشی یا باکتری است شکار می‌شود.
• . تله Flypaper استفاده از لعاب چسبنده.
• . تله Snap استفاده از حرکات سریع برگ
• .Bladder این تله با مکش شکار با مثانه که باعث ایجاد خلاء درونی می‌شود شکار می‌کند.
• . pot– Lobster نیروی تله باعث حرکت طعمه به سمت اندام گوارشی با موهای باطنی می‌گردد.

این تله‌ها بسته به اینکه آیا حرکت شکار به گرفتن شکار کمک می‌کند یا نه ممکن است فعال یا منفعل باشند. به عنوان مثال، Triphyophyllum دارای کاغذ سمی مگس کش غیر فعال است که ترشح اب لیز می‌کند، اما برگهایش رشد نمی‌کنند و یا در پاسخ به جذب طعمه حرکت نمی‌کنند. در همین حال، sundews دارای یک تله کاغذ سمی مگس کش فعال هستند که برگ‌ها تحت تاثیر اسید سریع رشد می‌کنند که سلول‌ها بدون تقسیم سلولی انفرادی گسترش می‌یابند. افزایش سریع اسید اجازه می‌دهد تا sundew tentacles خم شوند و به حفظ و هضم طعمه کمک کنند.

تله

تله Pitfall به طور مستقل در حداقل ۴ حالت دیده شده‌است. ساده‌ترین آنها احتمالا در جنس Heliamphora وجود دارد. در این جنس، تله به وضوح، به طور تکامل همراه، از برگ ساده لوله شده که دارای حاشیه مهر و موم شده‌است مشتق شده‌است. این گیاهان در مناطق پر از بارش باران در جنوب امریکا زندگی می‌کنند مانند کوه Roraima و به تبع آن دارای این مشکل هستند که از آب باران سرریز شوند. برای مقابله با این مشکل، انتخاب طبیعی موجب شده‌است که یک شکاف کوچک در حاشیه به هم چسبیده برگ بوجود آمده که اجازه می‌دهد تا آب اضافی را شبیه به آنچه در حمام اشباع رخ می‌دهد، از جریان آن خارج کند. Heliamphora یک عضو از خانواده Sarraceniaceae است، که یک خانواده جدید جهانی در راسته Ericales است. Heliamphora به جنوب امریکا محدود است، اما این خانواده شامل ۲ جنس دیگر، Sarracenia و Darlingtonia نیز می‌باشد که بومی جنوب شرقی ایالات متحده آمریکا (به استثنای ۱ گونه) و کالیفرنیا می‌باشد. S. purpura sub sp. purpura انتشار بیشتری، تا شمال کانادا، نیز دارد. معمولا با جنس Sarracenia بیشتر مواجه می‌شویم، زیرا نسبتا بردبار و آسانتر رشد می‌کنند. در جنس Sarracenia، مشکل سر ریز پارچ توسط یک operculum حل شده‌است، که قسمت دهانه باز برگ لوله شده را پوشش می‌دهد و از آن در برابر باران محافظت می‌کند. احتمالا به خاطر این عایق ترشح آنزیم‌های پروتئاز و فسفاتازها در مایعات هاضمه در ته پارچ در گونه‌های Sarracenia بهبود یافته است؛ Heliamphora تنها متکی به هضم باکتریایی می‌باشد. آنزیمهای هضم پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک در شکار، اسیدهای آمینه و یون‌های فسفات را آزاد می‌کند که بوسیله گیاه جذب می‌گردد. گونه Darlingtonia californica، گیاه مار کبری، دارای سازگاریی است که در گونه Psittacina sarracenia نیز یافت شده و تا حد کمتری، در Sarrecenia minor، که در این گونه operculum بالون مانند است و تقریباً دهانه آن لوله مانند است. این اتاق بالون مانند با areolaeها سوراخ سوراخ دیده می‌شوند، تکه‌های کلروفیل بصورت آزاد وجود دارند که از طریق آن نور می‌تواند جزب شود. حشرات، بیشتر مورچه‌ها، از طریق در زیر بالون وارد اتاق بالون مانند می‌شوند. هنگامی که در داخل اتاق بالون مانند، آنها برای خروج از این اشتباه خود تلاش برای فرار می‌کنند این امر باعث می‌شود که آنها در نهایت به داخل لوله سقوط کنند. دسترسی به طعمه در تله های«دم ماهی» بیشتر است، زیرا خروج از operculum دراین گیاه مشکلتراست. برخی از گونه‌های جوان Sarracenia دارای opercularهای طویل و همچنین آویزان هستند؛ Darlingtonia ممکن است نشان دهنده نمونه‌ای از neoteny باشد.

دومین گروه بزرگ از این گیاهان monkey cups(پارچ فنجان میمون یا پارچ گیاهان گرمسیری) از جنس Nepenthes هستند. در بیشتر از۱۰۰ گونه از این جنس، در پایان یک پیچک پارچ قرار دارد و رشد می‌کند که تا رگ میان برگ گسترش می‌یابد. اکثر گونه‌ها حشرات را می‌گیرند، اگر چه گونه‌های بزرگتر، به ویژه rajah. N، همچنین گاهی پستانداران کوچک و خزندگان را نیز شکار می‌کنند. این پارچ منبع مناسب از مواد غذایی برای گیاهان insectivores کوچک است. Bicalcarata. N دارای ۲ خار تیز است که از پایه operculum بیش از ورود به پارچ بوحود می‌آید، که در برابر برخی از حملات توسط پستانداران محافظت می‌شود. تله Pitfall به طور مستقل حداقل دو گروه دیگر را نیز شامل می‌شود. Albany pitcher بوته Cephalotus follicularis یک گیاه pitcher کوچک از استرالیای غربی، با پارچ moccasin-like (مانند مار زهردار) است. لبه باز آن در پارچ (peristome) است که به خصوص ترشحات (هر دو ترشح شهد) و جلوگیری از حشرات به دام افتاده از بالا رفتن با تهدید کردن از طریق خار را فراهم می‌کند. پوشش اکثر گیاهان پارچ دارای پوشش گشاد از ورقه مومی شکل است که برای حشرات لغزنده‌است و طعمه اغلب توسط شهد ترشح شده توسط peristome و الگوهای رنگی روشن آنتوسیانین که گل مانند هستند جذب می‌شوند. دست کم در یک گونه، Sarracenia flava، شهد به همراه coniine، که آلکالوئیدی سمی در شوکران است، نیز یافت شده که احتمالا باعث افزایش راندمان تله می‌گردد. آخرین گوشتخوار با تله Pitfall مانند bromeliad ، Brocchinia reducta است. مانند اکثر خویشاوندان آناناس، بطور محکم بسته بندی شده، و دارای پایگاه‌های مومی شکل برگ تسمه مانند این گونه شکل گلدان یا ظرف محتوی خاکستر مرده دارد. در اغلب bromeliadها، آب به آسانی در گلدان یا ظرف محتوی خاکستر مرده جمع آوری می‌گردد و ممکن است یک زیستگاه مناسب برای قورباغه‌ها، حشرات را فراهم کندو مفید تر برای گیاهان، باکتری diazotrophic (تثبیت نیتروژن) است. در Brocchinia، گلدان یا ظرف محتوی خاکستر مرده تله حشرات تخصصی، پوشش مومی شکل و جمعیت باکتری‌های دستگاه گوارش می‌باشد.

تله کاغذ سمی مگس کش

تله کاغذ سمی مگس کش دارای لعاب چسبنده یا چسب است. برگ تله، کاغذ سمی مگس کش است با ترشح غدد لعاب که ممکن است کوتاه و نا معین (مانند butterworts)، و یا طولانی و متحرک (مانند بسیاری از sundews). Flypapers به طور مستقل دارای دست کم ۵ مسیر تکاملی می‌باشد. در جنس Pinguicula، غدد لعاب کاملاً کوتاه (بی پایه) هستند و برگ‌ها، در حالی که براق اند (نام عمومی این جنس butterwort است)، به نظر نمی‌رسد که گوشتخوار باشند. با این حال، این واقعیتی است که برگ یک تله بسیار موثر برای حشرات کوچک می‌باشد(مانند پشه‌های قارچ)، و سطح آن با رشد نسبتا سریع به شکار پاسخ می‌دهد. این رشد thigmotropic ممکن است شامل لوله کردن برگ (برای جلوگیری از بارش باران از splashing شکار کردن سطح برگ) و یا شامل dishing به شکل ایجاد گودال کم عمق گوارش از سطح زیرین طعمه باشد. جنس Drosera (sundew) شامل بیش از ۱۰۰ گونه‌است که دارای flypapers فعال دارای لعاب غدد در پایان tentacles طولانی هستند، که غالبا به اندازه کافی رشد سریعی در پاسخ به طعمه (thigmotropism) برای کمک به روند دام انداختن دارند. tentaclesهای D. burmanii می‌تواند ۱۸۰ درجه در دقیقه یا کمی بیشتر خم شوند. Sundews بسیار جهانی است و در تمام قاره‌ها به جز قطب جنوب پراکنش دارد. آنها در استرالیا بسیار متنوع هستند، آنجا محیطی برای زیر گروه بزرگی از sundews کوتاه، مانند pygmaea. D و تعداد ی ازsundews غده‌ای مانند D. peltata، که شکل غده طول ماههای تابستان خشک را بحال رخوت می‌گذراند. این گونه‌ها به منابع نیتروژن حشرات وابسته‌اند به طوریکه آنزیم نیترات ردوکتاز، که اکثر گیاهان برای جذب نیترات خاک و تبدیل به فرم آلی نیاز به آن دارنددر آنها وجود ندارد. ارتباط نزدیک Drosera با کاج پرتغالی ساده، Drosophyllum، که با sundews در منفعل بودن متفاوت است. برگ‌های آن ناتوان از حرکت سریع و یا رشد هستند. گیاهان رنگین کمان استرالیا (Byblis) ارتباط خویشاوندی با هم ندارند، اما در زیستگاه مشابه هستند. Drosophyllum از این نظر که تحت شرایط نزدیک به کویر رشد می‌کند غیرمعمولی است، زیرا تقریبا تمام گیاهان گوشتخوار دیگر یا در باتلاق‌ها و یا در مناطق گرمسیری مرطوب رشد می‌کنند. تازه‌ترین داده‌های مولکولی (به خصوص تولید plumbagin) نشان می‌دهد که کاغذ سمی مگس کش باقی مانده، Triphyophyllum peltatum، عضو خانواده Dioncophyllaceae است، در ارتباط نزدیک با Drosophyllumها و فرم‌های مربوط به بخشی از clade از گیاهان گوشت خوار و غیر گوشتخوار بزرگتر در ارتباط با Droseraceae، Nepenthaceae، Ancistrocladaceae هستند. این گیاه معمولاً به عنوان یک گیاه شیرابه‌ای مطرح می‌شود، اما در مرحله نوجوانی خود، گیاه گوشت خوار است. این موضوع ممکن است به دلیل نیاز به مواد غذایی خاصی برای گل باشد.

Snap traps

باور بر این است که تنها دو تله چفت(Snap traps) فعال flytrap Venus در (Dionaea muscipula) و بوته دولاب (Aldrovanda vesiculosa) دارای جد مشترک با سازگاری مشابه هستند. مکانیزم تله گذاری آنها بر اساس شکل و حرکت سریع شان به عنوان یک «تله موش» یا «تله انسان» توصیف می‌شود. با این حال، اصطلاح Snap traps به نامهای دیگر که گمراه کننده‌اند، به ویژه با توجه به طعمه مورد نظر، ارجح است. Aldrovanda آبزی است و بطور تخصصی بی مهرگان کوچک را شکار می‌کند ؛ Dionaea خشکی زی است و انواع بندپایان از جمله عنکبوت را شکار می‌کند. تله‌ها خیلی مشابه با برگ‌هایی هستند که قسمت انتهایی به دو بخش در امتداد رگبرگ تقسیم شده‌است. Trigger hairs (3 تا در هر لوب در Dionaea muscipula، بسیاری بیشتر در Aldrovanda) در داخل تله قطعات حساس به لمس می‌باشند. هنگامی که مو خمیده یا کشیده می‌شود باعث باز شدن کانال یونی در غشای سلول‌های پایه در مو می‌گردد که این امر خود باعث ایجاد پتانسیل عمل در رگ میان برگ می‌گردد که در نتیجه سلول‌ها گسترده می‌گردند. این سلول‌ها با پمپ کردن یون‌ها به بیرون، واکنش می‌دهند که یا ممکن است به روش اسمز باعث جذب آب شوند و یا با ترشح اسید باعث رشد سریع سلولها شوند. مکانیسم عمل هنوز مورد بحث است، اما در هر صورت، تغییر در شکل سلول‌ها در میان رگبرگ، تحت تنش، با بسته شدن، اجازه تشکیل لوب را می‌دهد به سرعت از حالت محدب به مقعرتغییر شکل پیدا می‌کند و طعمه را در بر می‌گیرد. کل این فرایند در کمتر از یک ثانیه انجام می‌شود. در flytrap Venus، برای جلوگیری از بسته شدن در پاسخ به قطرات باران و باد با وجود یک حافظه ساده در برگ انجام می‌شود: برای بسته شدن لوب‌ها، دو محرک با فاصله زمانی ۰٫۵-۳۰ ثانیه لازم است. بسته شدن برگ‌ها یکی ازموارد thigmonasty (هدایت نشده و در پاسخ به لمس) است. تحریک بیشتر سطوح داخلی لوب توسط حشرات باعث رشد لوب‌ها به سمت یکدیگر و شکار می‌گردد و به شکل معده در می‌آید که در آن هضم در طی یک دوره ۱-۲ هفته اتفاق می‌افتد. برگ می‌تواند سه یا چهار بار مورد استفاده مجدد قرار بگیرند قبل از آنکه نسبت به تحریکات بی توجه شوند.

Bladder traps

تله‌های کیسه‌ای منحصر به جنس Utricularia، یا bladderworts هستند. پمپ مثانه (vesicula) یون را از فضای داخلی خارج می‌کند. آب با روش اسمز، با ایجاد خلاء نسبی به داخل مثانه وارد می‌شود. مثانه دارای یک سوراخ باز کوچک است، که توسط یک درب آویزان محکم شده‌است. در گونه‌های آبزی، درب دارای یک جفت از موهای طویل است. بی مهرگان آبزی مانند Daphnia با لمس این تار و تغییر شکل دادن آن باعث باز شدن درب توسط اهرم عمل می‌شوند، و ایجاد خلاء می‌کنند. بی مهرگان به درون کیسه مکیده می‌شوند، جایی که در آنجا عمل هضم هم صورت می‌گیرد. گونه‌های بسیاری از Utricularia (مانند sandersonii . U) خشکی زی هستند، در خاک اشباع از اب رشد می‌کنند، و مکانیسم عمل تله آنها کمی از سایر روش‌ها متفاوت است. Bladderworts ریشه‌ای ندارد، اما گونه‌های زمین زی دارای ساقه‌هایی هستند که شبیه. ریشه هستند. bladderworts آبزی مناطق معتدل معمولاً می‌میرند در طول ماه‌های زمستان به استراحت می‌پردازند، و گونه macrorhiza. U به نظر می‌رسد برای تنظیم تعداد کیسه‌های خود، به محتوای مواد مغذی غالب در زیستگاه شان اهمیت دارد.

Lobster-pot traps

تله Lobster-pot یک نوعی از تله‌است که دارای محفظه بزرگی است مه وارد شدن به آن آسان است و تمام قسمت‌های داختی آن بوسیله موهای بلندی پوشیده شده‌است که خارج شدن حشرات از دهانه آن را بسیار مشکل می‌کند. تله Lobster-pot مکانیسم شکارگری در Gensilia، گیاه corkscrew است. به نظر می‌رسد این گیاهان به طور تخصصی از پروتوزواها تغذیه می‌کنند. یک برگY-شکل تغییر یافته به شکار اجازه ورود را می‌دهد اما اجازه خروج را نمی‌دهد. وجود یکسری مو باعث راندن شکار یه سمت دهانه می‌شود. وجود بخش اهرم مانند در قسمت بالایی موی Y-شکل باعث می‌شود که شکار به سمت پایینی برگ Y-شکل که شکم آن است حرکت کند که در آنجا عمل هضم صورت می‌گیرد. در میانه مسیر حرکت شکار درون گیاه، شکار با حرکت آب درون آوندی مواجه می‌شود که این عمل شبیه آن چیزی است که در تله Bladder اتفاق می‌افتد و به نظر می‌رسد که مسیر تکاملی این دو مشابه یکدیگر باشد.

خط مرزی گیاهان گوشتخوار

یک مسیر کامل گوشتخواری در گیاهان شامل این است که یک گیاه بتواند شکار را جذب کند سپس آنرا بکشد و در نتیجه بتواند آنرا هضم کند و باید از جذب مواد حاصل از هضم شکار سود ببرد (موادی مانند اسید آمینه‌ها و یون‌های آمونیوم). برای بسیاری از باغبان‌ها این تشخیص یک رفتار چشایی است. یک طیفی از گوشتخواری در گیاهان وجود دارد: از گیاهان کاملاً غیر گوشتخوار مانند کلم‌ها، تا گیاهان مرزی گوشتخواربا تله‌های غیر تخصصی و ساده مانند Heliamphora، تا گیاهان با تله‌های کاملاً تخصصی و پیچیده مانند Venus flytrap. گیاهان مرزی گوشتخوار شامل این دو گیاه Roridula و Catopsis berteroniana می‌شود. Catopsis یک گیاه مرزی گوشتخوار مانند Brocchinia reducta است. به هر حال شبیه B. reducta نیست که تولید آنزیم فسفاتاز کند، C. berteroniana تولید هیچ گونه آنزیم هضم کننده را در هیچ صورتی نمی‌کند. در این تله‌های پیت فال، شکار بسیار راحت درون محفظه می‌افتد و به کمک حالت لعابی درون آن به آن می‌چسبد. Roridula رابطه بسیار بیشتری با شکار خود دارد گیاهان متعلق به این جنس تولید برگ‌های ضخیمی می‌کنند که دارای غددی هستند و بسیار شبیه با Dundewهای بزرگ هستند. به هر حال آنها نمی‌توانند به صورت مستقیم از حشراتی که شکار می‌کنند سود ببرند. در عوض آنها یک رابطه همزیستی همیاری با سن‌های قاتل دارند، که حشرات شکار شده را می‌خورد. گیاه از مواد غذایی موجود در مدفوع سن‌ها سود می‌برد. تعدادی از گونه‌های موجود در خانواده Martyniaveae (قبلاً Pedaliaceae نامیده می‌شدند) مانند Ibicella letea، دارای برگ‌های ضخیمی هستند که حشرات را شکار می‌کنند. به هر حال این گیاهان خصوصیات کامل گوشتخواری را نشان نمی‌دهند. بطور مشابه بذر Shepherds purse، محفظه گل در Paepalanthus bromelioides، براکته‌های Passiflora foetida و ساقه‌های گل در گیاهان Trigger به نظر می‌رسد که حشرات را شکار و می‌کشند اما اینکه این گیاهان را در گروه گیاهان گوشتخوار طبقه بندی کنند بین دانشمندان مورد بحث است. تولید آنزیم‌های تخصصی هضم شکار (پروتئازها، ریبونوکلئازها، فسفاتازها و...) گاهی اوقات می‌تواند به عنوان یک دلیل برای گوشتخواری یک گیاه محسوب شود. به هر حال این موارد نمی‌تواند گیاهانی مانند Heliamphora و Darlingtonia را جز خود محسوب کند زیرا این گیاهان هیچ گونه آنزیمی را تولید نمی‌کنند و به نظر می‌رسد با کمک باکتری‌های همزیست موفق به تجزیه مواد حاصل از شکار خود شوند ولی بطور معمول می‌توانند جزو گیاهان گوشتخوار محسوب شوند. به هر حال محاسبه نکردن برگ‌هایی که تعیین می‌شوند بر اساس آنزیم برگ‌های خود می‌توانند در مورد Roridula سوالاتی را بوجود بیاورد. هیچ دلیل منطقی وجود ندارد که چرا دارا بودن باکتری‌های همزیست در گیاهان که به آنها اجازه می‌دهد که از طعمه شکار شده سود ببرند موجب می‌شود که آن گیاه را جزو گیاهان گوشتخوار محاسبه شوند در حالی که دارا بودن سن‌های همزیست این موضوع را باعث نمی‌شود.

تکامل

تکامل گیاهان گوشتخوار تا حدودی با استفاده از فسیل‌های باقیمانده از آنها امکان پذیر است اما تنها فسیل‌های اندکی از بذر و گرده آن‌ها باقی مانده‌است. گیاهان گوشتخوار به دلیل اینکه فاقد قسمت‌های خیلی ضخیم و چوبی هستند در نتیجه فسیل‌های زیادی از آن‌ها باقی نمانده‌است. تقریباً در هیچ موردی فسیلی از تله‌های آن‌ها باقی نمانده‌است. در حال حاضر می‌توان تله‌هایی که در گیاهان گوشتخوار وجود دارد را مورد بررسی قرار داد تا ارتباط تکاملی آن‌ها را مورد بررسی قرار داد. تله‌های پیت فال کاملاً مشخص است که از تله‌های برگ لوله‌ای مشتق شده‌اند. بافت‌های آوندی Saracennia یکی از موارد قابل توجه‌است. تله‌های Flypapers یک شیب تکاملی ساده ایی را از برگ‌های ضخیم و غیر گوشتخوار دارند از تله‌های Flypapers غیر فعال تا تله‌های Flypapers فعال. اطلاعات مولکولی نشا می‌دهند که Dionea-Aldrovanda دارای نیای مشترک با Drosera هستند اما تله بسیار غیر مشابه هستند و منشا مستقلی از هم دارند که حرکت بسیار سریع تله Flypapers در آن اتفاق می‌افتد. بیش از یک چهارم میلیون گونه از گیاهان گلدار وجود دارد. از این بین تنها ۶۳۰ گونه به عنوان گوشتخوار شناخته شده‌است. گوشتخواری واقعی احتمالاً به طور مستقل در شش دوره تکامل یافته‌اند. به هر حال هریک از این گروه‌های مستقل احتمالاً از نیاهای نزدیک به هم مشتق شده‌اند. بعضی گروه‌ها (Ericales and Caryophylales) به نظر می‌رسد در خاک‌های غنی سازگار شده‌اند اگرچه در موارد پیشین این موضوع بیشتر از اکولوژی آنها شناخته می‌شود تا مورفولوژی آنها، در بیشتر اعضای این گروه رشد در خاک‌های فقیر از لحاظ مواد غذایی صورت می‌گیرد. پیشنهاد شده بود که تمام انواع تله‌ها تغییر شکل یافته ساختارهای پایه‌ای ساده هستند- برگ‌های مو دار. برگ هی مو دار (یا به طور تخصصی تر، غده‌های ساقه دار) می‌توانند قطره‌های باران را گرفته و حفظ کنند، به طور ویژه شکل صفحه‌ای آنها باعث رشد باکتری‌ها می‌شود. با نشستن حشرات بر روی برگ‌ها، باعث می‌شود که حشره درآب موجود در سطح برگ گرفتار شود و بمیرد. در این موقع باکتری‌ها به آن‌ها حمله کرده و بدن حشره را به مواد قابل جذب براب گیاه تبدیل می‌کنند که بوسیله برگ‌ها جذب می‌گردد. این روش تغذیهٔ برگی در بیشتر گیاهان غیر گوشتخوار نیز مشاهده می‌شود. گیاهانی که در نگه داری حشرات و آب بهتر عمل می‌کنند دارای مزیت‌های بیشتری هستند. آب باران می‌تواند بوسیله برگ‌های جامی شکل نگه داشته شوند، که منجر به تشکیل تله‌های پیت فال می‌شوند. همچنین حشرات می‌توانند بوسیله مواد چسبنده تولید شده توسط برگ‌های چسبنده نگه داشته شوند مانند تله Flypapers.

تله پیت فال می‌تواند بصورت یک تله انتخابی عمل کند از طریق عمق برگ‌های جامی شکل، سپس با بستن حاشیه‌ها و سپس با کم کردن موها بغیر از قسمت قاعده‌ای که در آن جا شکار نگه داشته می‌شود. تله‌های Lobster-pot در Genlisea بسیار سخت برای تفسیر کردن هستند. آنها ممکن است ار پیچرهای دو چنگال تکامل پیدا کرده باشند که قبلاً با طعمه‌های ساکن بر روی زمین تخصصی شده‌اند، یا شاید، در بعضی از گونه‌های آبزی وجود تورهای قیفی شکل بسیار برای این گیاهان ضروری هستند. منشا آنها، شکل حلزونی Lobster-pot یک سازگاریی است که می‌تواند سطح تله در همه سمت‌ها حرکت کندنشان می‌دهد. تله bladderworts ممکن است از تنگ که مخصوص شکار آبزیان در مناطق آب گرفتگی است مشتق شده‌اند، مانند psittacina Sarracenia. برای اینکه حشرات از تله گیاهان گوشتخوار خشکی زی رهایی یابند یا باید از تله بالا بروند ویا اینکه پرواز کنند، هر دوی این موارد بوسیله لوله‌های نازک و واکسی از آنها جلوگیری می‌شود. به هر حال در تله‌های با مواد مایع مانند آنچه که در utricularia وجود دارد، وجود تنها یک راه که دارای یک در گسترش یافته‌است ممکن است توسعه یافته باشد. بعدها، آن ممکن است فعال شده باشد با تکامل یک بخش آوندی درون کیسه، و با استفاده از موههایی که بر روی در وجود دارد آنرا گرفتار می‌کند. تله‌های Flypapers شامل انواع مختلفی از Flypaperهای واقعی و snap trapهای در Alderovanda و Dionaea می‌باشند. تولید مواد چسبنده ضخیم در تعداد زیادی از جنس‌های گیاهان غیر گوشتخوار دیده می‌شود و تله منفعل در Byblis و Drosophyllum می‌تواند به راحتی تکامل یابد. تله‌های چسبنده فعال با استفاده از حرکات سریع گیاه طعمه را شکار می‌کنند. حرکات سریع گیاهی می‌تواند نتیجه رشد فعال و یا تغییرات سریع در سلول‌ها باشد که به سلول‌ها اجازه می‌دهد که منبسط یا منقبض شوند با استفاده از محتوی آبی خود. Flypaperهایی با سرعت آهسته مانند Pinguicula از رشد خود بهره برداری می‌کنند، اما Venus Flypaper با استفاده از اتساع سریع سلول‌های خود که باعث می‌شود مواد چسبنده غیر ضروری شوند. غده‌های ساقه دار در گیاه Drosera تولید موادی می‌کنند که در نهایت تبدیل به موههای دندانه‌ای و پرتاب شوند می‌شوند، یک مثال از انتخاب طبیعی در از بین بردن ساختارهای اولیه برای اهداف جدید. تجزیه و تحلیل طبقه بندی‌های جدید از روابط درون Caryophyllales نشان می‌دهد که Droseraceae، Triphyophyllum، Nepenthaceae و Drosophyllum، دارای رابطهٔ نزدیکی هستند و در درون گروه بزرگتری که شامل گروه‌های غیر گوشتخوار مانند شوره گز، Ancistrocladaceae، Polygonaceae و بهمنیان است قرار داده می‌شوند. جالب توجه‌است، شوره گز دارای غدد تخصصی دفع نمک در برگ‌های خود هستند را مشابه تعدادی دیگر از اعضای خانواده بهمنیان (مانند سنبل دریا، Limonium)، که ممکن است همکاری مشابه برای دفع مواد شیمیایی دیگر مانند پروتئاز و مواد لعابی داشته باشند. برخی از بهمنیان (به عنوان مثال Ceratostigma) نیز دارای غدد ساقه دار، آوندی هستند اب لیز را ترشح می‌کنند به پراکندگی دانه و احتمالا در حفاظت از گل از خزیدن حشرات انگل کمک می‌کنند. این احتمالا همولوگ با tentacles در جنس‌های گوشت خوار است. شاید گوشتخواری به دلیل اهداف حفاظتی، تکامل یافته و نه اهداف تغذیه‌ای. balsams (مانند Impatiens)، که نزدیک به Sarraceniaceae و Roridula هستند، به همین شکل دارای غدد ساقه دار می‌باشند. تنها تله‌ای که بعید است که از نسل برگ پرمو و یا کاسبرگ باشند bromeliads گوشتخوار است (Brocchinia و Catopsis). این گیاهان از گلدان، بخشی پایه‌ای bromeliad - برای هدف‌های جدید و در ساخت آن با تولید موم و متعلقات دیگر تولید شده از طریق گوشتخواری استفاده می‌کنند.

بوم‌شناسی و طرح‌ریزی گوشتخواران

گیاهان گوشتخوار در تملم دنیا گسترده هستند ولی نسبتاً کمیاب هستند. آنها تقریبا به طور کامل محدود به زیستگاههایی مانند باتلاق‌ها، که در آن مواد مغذی خاک بسیار محدود است اما جایی که نور خورشید و آب به آسانی در دسترس است، هستند.. فقط در چنین شرایطی است که برای گوشتخواری مطلوب است و سازگاری آشکار دارند. گوشتخوار کاذب (Archetypal)، flytrap زهره، در خاک با نیترات تقریبا پایین و سطح کلسیم پایین رشد می‌کند. گیاهان به نیتروژن برای سنتز پروتئین، کلسیم برای استحکام دیواره سلول، فسفر برای سنتز اسید نوکلئیک، و آهن برای سنتز کلروفیل نیاز دارند. خاک اغلب اشباع از آب است، که به نفع تولید یون‌های سمی مانند آمونیوم است و pH آن ۴ تا ۵ اسیدی است. آمونیوم می‌تواند به عنوان منبع ازت توسط گیاهان استفاده شود اما سمیت بالا بدان معنی است که غلظت بالای آن به اندازه کافی برای بارور شدن برای آسیب رساندن نیز به اندازه کافی است.

با این حال، زیستگاه گرم، آفتابی، دائما مرطوب است و گیاه تجربه رقابت نسبتا کمی از رشد پایین خزه دارد. با این حال، گوشتخواران نیز در زیستگاه‌های بسیار غیر معمولی یافت می‌شوند. lusitanicum Drosophyllum در اطراف حاشیه‌های بیابانی و valisneriifolia Pinguicula بر روی صخره سنگ آهک (کلسیم) یافت می‌شوند. در تمامی موارد مورد مطالعه، پدیده گوشتخوار ی اجازه می‌دهد تا گیاهان با استفاده از حیوانات به عنوان منبع ازت، فسفر و احتمالا پتاسیم، رشد و تولید مثل کنند. با این حال، یک طیفی از وابستگی به حیوانات شکار وجود دارد. sundews کوتاه قادر به استفاده از نیترات خاک نیست، زیرا فاقد آنزیم‌های لازم برای این کار است (به ویژه آنزیم نیترات ردوکتاز). butterworts متداول (Pinguicula vulgaris) می‌تواند از منابع غیر آلی نیتروژن بهتر از منابع آلی استفاده کند، اما استفاده از ترکیبی از هر دو ارجحیت دارد. bladderworts اروپا یی به نظر می‌رسد به خوبی از هر دو منبع به طور مساوی استفاده می‌کند. حیوانات شکار شده به خاطر اختلاف در میزان مواد غذایی خاک افزایش می‌یابند.

گیاهان با استفاده از برگ‌های خود نور خورشید را جذب می‌کنند. انرژی برای کاهش دی اکسید کربن هوا با استفاده از الکترون‌ها از آب برای ساخت قند (و دیگر توده‌ها) مورد استفاده قرار می‌گیرد و، اکسیژن در فرایند فتوسنتز به عنوان محصول زائد تولید می‌شود. برگ نیز در روشی مشابه با حیوانات، با سوزاندن زیست توده برای تولید انرژی شیمیایی، تنفس می‌کنند. این انرژی به طور موقت به صورت ATP (آدنوزین تری فسفات) ذخیره می‌شود، که به عنوان یک ارز رایج انرژی برای سوخت و ساز بدن در تمام موجودات زنده عمل می‌کند. دی اکسید کربن به عنوان محصول زائد تنفس تولید می‌شود. برای رشد یک گیاه، باید فتوسنتز بیش از تنفس انجام بگیرد. در غیر این صورت، آنها درنتیحهٔ تخلیه زیست توده خود می‌میرند. پتانسیل برای رشد گیاه فتوسنتز خالص است، فتوسنتز خالص عبارت است از کل توده به دست آمده توسط فتوسنتز، منهای زیست توده از دست داده شده توسط تنفس. درک پدیده گوشتخوار ی نیاز به تجزیه و تحلیل هزینه - سود این عوامل دارد. در گیاهان گوشت خوار، برگ فقط برای فتوسنتز نیست، بلکه به عنوان یک دام نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. تغییر شکل برگ برای تبدیل شدن به دام بهترتاثیر آن در پدیده فتوسنتز را کاهش می‌دهد. به عنوان مثال، Pitcher می‌بایست به صورت راست نگه داشته شود، به طوری که تنها opercula آن مستقیما در معرض نور قرار می‌گیرد. گیاه همچنین باید انرژی اضافی در سازه‌های غیر فتوسنتزی مانند غدد، تار، چسب و آنزیم‌های گوارشی مصرف کند. برای ساخت اینچنین ساختارهایی، گیاه به ATP و تنفس بیشتر زیست توده نیاز دارد. از این رو، در گیاهان گوشتخوار باید هم کاهش فتوسنتز و هم تنفس افزایش بیابد، در نتیجه ساخت بالقوه برای رشد کم و هزینه گوشتخوار ی بالا است. گوشتخوار بودن به گیاه اجازه می‌دهد که هنگامی که خاک حاوی مقدار کمی نیترات یا فسفات است به خوبی به رشد خود ادامه دهد. به طور خاص، افزایش عرضه ازت و فسفر باعث ایجاد و تشکیل مواد الی در گیاهان بکمک روشنایی می‌گردد، چون فتوسنتز وابسته به گیاه، قادر به سنتز مقادیر بسیار زیادی از نیتروژن است زیرا غنی از آنزیم روبیسکو (ribulose-۱٬۵-bis-phosphatecarboxylase/oxygenase) می‌باشد. این روشن است که flytrap Venus به طور مستقیم گوشتخوار تر ازpeltatum Triphyophyllum است. قبلی دارای حرکت تمام وقت snap_trap است، اما دومی دارای snap_trap بخشی از وقت وFlypaper غیر متحرک است. انرژی «تلف شده» بوسیله گیاه در سوخت و ساز تله، آن را به یک تله مناسب برای گیاهان گوشتخوار تبدیل می‌کند.

استفاده‌های پزشکی

یک تحیقی که در سال ۲۰۰۹ به وسیله پژوهشگران دانشگاه تل آویو منتشر شد نشان می‌دهد که مواد ترشحی تولید شده توسط گیاهان گوشتخوار شامل ترکیباتی هستند که دارای مواد ضد قارچی هستند که ممکن است باعث توسعه رده جدیدی از داروهای ضد قارچی شوند که که نسبت به قارچ‌هایی که در حال حاضر نسبت به داروهای ضد قارچی کنونی مقاوم شده‌اند تاثیر گذار باشند.

تصورات از گیاهان گوشتخوار در فرهنگ‌های مختلف

گیاهان گوشتخوار برای مدت طولانی بعنوان یکی از علایق مجبوب انسان‌ها بودند و تصورات عجیبی در باره آنها بود که تعداد زیادی از آن‌ها واقعیت نداشت. گیاهان افسانه‌ای موضوع تعداد زیادی از کتاب‌ها، فیلم‌ها، سریال‌های تلوزیونی و بازی‌های ویدیویی را تشکیل می‌دهد. برای نمونه، این تصورات افسانه‌ای شامل خصوصیات اغراق آمیز مانند داشتن اندازه خیلی بزرگ یا داشتن توانایی‌هایی فراتر از واقعیت می‌باشد که البته به عنوان یک توانایی هنری محسوب می‌شود. معروف‌ترین مثال از گیاهان گوشتخوار افسانه‌ای در غرهتگ محبوب شامل کمدی سیاه ۱۹۶۰ The little shop of Horrors،The Day of Triffids اثر جان ویندهام و غیره. دیگر فیلم‌ها و سریال‌های تلوزیونی از افسانه‌های واقعی از گیاهان گوشتخوار برای اهداف سینمایی استفاده کرده‌اند. جدیدترین افسانه شناخته شده در باره گیاهان گوشتخوار در فرهنگ‌های محبوب موردی بود که در آنجا یک درخت بزرگ انسان خوار به خاطر خوردن یک زن جوان در ماداگاسکار در سال ۱۸۷۸ به شهادت دکتر کارل لیچه گزارش شد. لیچه این موضوع را در South Australian Register در سال ۱۸۸۱ گزارش کرد. زن در کار هنری یک شرکت هنری به تصویر کشیده شد. تحقیقات نشان داد که مشاهدات دکتر لیچه بی اعتبار است ودختر اهل قبیله MKodos و درخت آدم خوار خیالبافی بیش نیست.

منابع

• Vahid Rahiminejad PhD Student of Entomology Tarbiat Modares University Tehran,Iran
• http://en.wikipedia.org/wiki/Carnivorous_plant