Συλληπτήρια φύλλα

Τι είναι

Τα συλληπτήρια φύλλα είναι μια εκπληκτική επινόηση των φυτών που ζουν σε εδάφη όπου η χαμηλή περιεκτικότητα σε άζωτο αποτελεί κύριο περιοριστικό παράγοντα. Τα φυτά αυτά καταφέρνουν, συλλαμβάνοντας μικρούς ζωικούς οργανισμούς τις πρωτεΐνες των οποίων υδρολύουν, να συμπληρώνουν το διαιτολόγιό τους. Πρόκειται για τα σαρκοβόρα φυτά (και όχι εντομοφάγα, διότι πολλά απ’ αυτά παγιδεύουν νηματώδεις, σαλιγκάρια κ.ά.) που είναι μικρά σε μέγεθος και καθένα από αυτά έχει τη δική του στρατηγική και έχει επινοήσει έναν δικό του τρόπο προκειμένου να συλλαμβάνει τα θύματά του. Σε όλα σχεδόν τα είδη εκκρίνεται κάποια ουσία που προκαλεί τους ανύποπτους επισκέπτες να πλησιάσουν το φυτό. Αφού τους παγιδεύσει, κάθε φυτό με τον τρόπο του, τότε τα πρωτεολυτικά ένζυμα υδρολύουν τις πρωτεΐνες του ζωικού οργανισμού. Τα μονομερή των πρωτεϊνών, τα αμινοξέα, μεταφέρονται συνήθως στο έδαφος καθώς κυλούν μαζί με τα εκκρίματα του φυτού. Εκεί μπαίνουν στον κύκλο του αζώτου και, με την βοήθεια των αποικοδομητών, μετατρέπονται σε εύληπτα από τις ρίζες των φυτών ιόντα.

 

 

Σαρκοβόρα φυτά

Υπάρχουν διάφορα σαρκοβόρα φυτά, καθένα με το ενδιαφέρον του. Το γένος Drosera περιλαμβάνει 100 περίπου είδη που ζουν σε όλο σχεδόν τον κόσμο. Τα φύλλα του φυτού αυτού είναι πεπλατυσμένα, επιμήκη ή στρογγυλά και έχουν τη μία επιφάνειά τους γεμάτη από μακριές όρθιες τρίχες που φέρουν στην κορυφή τους μια εκκριτική κεφαλή. Η κεφαλή αυτή παράγει το υγρό που προσελκύει τα έντομα. Στην ίδια επιφάνεια υπάρχουν και πολυάριθμες, κεφαλωτές τρίχες που εκκρίνουν τα πρωτεολυτικά ένζυμα. Μόλις το έντομο καθίσει στην επιφάνεια του φύλλου, κολλάει το υγρό που παράγουν οι μεγάλες τρίχες. Οι κινήσεις του εντόμου, προκειμένου να απελευθερωθεί, προκαλούν την κάμψη των τριχών έτσι ώστε, όλες μαζί, να συγκλίνουν πάνω στο σώμα του. Το έντομο μένει παγιδευμένο για αρκετές μέρες. Όταν οι τρίχες το απελευθερώσουν, ο χιτινώδης εξωσκελετός του που έχει παραμείνει και τα υπολείμματα από το αποσυντεθειμένο σώμα του, κυλούν στη βάση του φύλλου.

 

 

Μια άλλη ενδιαφέρουσα περίπτωση είναι αυτή των φυτών του γένους Nepenthes που έχουν μετατρέψει το συλληπτήριο φύλλο τους σε υδρία, της οποίας η εσωτερική επιφάνεια αντιστοιχεί στην πάνω επιφάνεια του φύλλου ενώ η εξωτερική, στην κάτω. Είναι τροπικό φυτό που ζει στην Ασία, κυρίως στις νοτιοανατολικές περιοχές της και στα νησιά. Είναι αναρριχώμενο και μπορεί να φτάσει, ακολουθώντας το υποστήριγμά του, σε ύψος 15 μέτρων. Η παγίδα του είναι γεμάτη σακχαρούχο υγρό το οποίο έχει σκοπό να πνίξει το θύμα. Το εσωτερικό, στο πάνω μέρος της παγίδας είναι εξαιρετικά γλοιώδες κάτι που καθιστά αδύνατη τη διαφυγή του εντόμου ενώ στο κάτω μέρος της υπάρχουν οι ομάδες των κυττάρων που απορροφούν τα θρεπτικά υλικά που προέρχονται από τα υδρολυμένα βιομόρια του θύματος. Η είσοδος της παγίδας περιβάλλεται από το περιστόμιο που είναι έντονα χρωματισμένο και προσελκύει τα έντομα. Πάνω από το περιστόμιο υπάρχει ένα κάλυμμα, το operculum, που έχει σημαντικό ρόλο αφού, σαν ομπρέλα, προστατεύει από τη βροχή η οποία, αν θα έμπαινε μέσα στην παγίδα, θα αραίωνε το υγρό. Το Nepenthes, σχηματίζει δύο ειδών παγίδες που συνιστούν ένα είδος διμορφισμού των φύλλων. Κοντά στη βάση του φυτού είναι οι μεγάλες παγίδες οι οποίες στηρίζονται στο έδαφος. Οι επάνω ή εναέριες παγίδες είναι μικρότερες, έχουν διαφορετικά χρώματα και, συχνά, διαφορετικό σχήμα από τις κάτω. Οι εναέριες παγίδες εμφανίζονται σε φυτά μεγάλης ηλικίας. Προκειμένου μάλιστα να διατηρείται σταθερό το φυτό και να μειώνεται το βάρος, οι μικρές, εναέριες παγίδες σχηματίζουν στη βάση τους, μία φυλλοέλικα η οποία περιελίσσεται γύρω από το φυτό-υποστήριγμα και συγκρατείται σε αυτό. Θύματα του φυτού δεν είναι μόνο έντομα αλλά και μικρά σπονδυλόζωα όπως σαλαμάνδρες, μικρά βατράχια, σαύρες, μικρά ποντίκια κ.ά.

 

 

Ενδιαφέρουσα περίπτωση σαρκοβόρου φυτού είναι και αυτή του Dionaea muscipula. Πρόκειται για το μοναδικό είδος του γένους και για ένα από τα πιο εντυπωσιακά σαρκοβόρα φυτά, κυρίως λόγω της άμεσης αντίδρασής του στην επαφή με το θύμα του. Το άκρο κάθε φύλλου έχει διαμορφωθεί σε παγίδα, με δύο ελάσματα, ομοιόμορφα, που είναι ενωμένα στην κάτω πλευρά τους. Η πάνω πλευρά, δηλαδή το κράσπεδο κάθε ελάσματος, έχει αναπτύξει αγκάθια σε κτενοειδή σχηματισμό, έτσι ώστε όταν οι παγίδες κλείνουν, να διαμορφώνεται ένα “κελί” με τα “κάγκελα”, εξωτερικά, που παγιδεύουν το έντομο. Η παγίδα κλείνει ταχύτατα αρκεί κάποιος επισκέπτης που εντυπωσιάστηκε από το χρώμα και το σακχαρώδες έκκριμα των φύλλων αυτών, να πλησιάσει και να ακουμπήσει τις αισθητήριες τρίχες δύο φορές. Υπάρχουν τρεις αισθητήριες τρίχες σε κάθε πλευρά. Αν δεχθούν δύο ερεθίσματα σε σύντομο χρόνο, η παγίδα κλείνει. Μπορεί ένα έντομο να αγγίξει την ίδια τρίχα δύο φορές ή να αγγίξει οποιαδήποτε τρίχα και στη συνέχεια κάποια άλλη, σε σύντομο χρόνο. Είναι εντυπωσιακό το πόσο δύσκολα μπορεί να ξεγελαστούν οι παγίδες. Ερεθίσματα που προκαλούνται από τον αέρα ή από τις σταγόνες της βροχής που πέφτουν πάνω στο φύλλο, δεν μπορούν να προκαλέσουν κλείσιμο της παγίδας. Μόλις τα δύο ελάσματα κλείσουν, το έντομο παγιδεύεται ανάμεσά τους. Οι κινήσεις που κάνει το έντομο προκειμένου να απελευθερωθεί προκαλούν ακόμα μεγαλύτερη αντίδραση της παγίδας που σφίγγει περισσότερο γύρω του. Το έκκριμα των πολυάριθμων αδενικών, κεφαλωτών τριχών αρχίζει τώρα να υδρολύει τις πρωτεΐνες του εντόμου που θα μείνει παγιδευμένο για επτά έως δέκα ημέρες. Μετά το χρονικό αυτό διάστημα οι παγίδες θα ανοίξουν και τα υπολείμματα του εντόμου, μαζί με τον αδιάλυτο χιτινώδη σκελετό του θα κυλήσουν στη βάση του ποώδους φυτού. Τα υπόλοιπα αναλαμβάνουν οι αποικοδομητές. Τέλος, μια άλλη ενδιαφέρουσα περίπτωση ανάμεσα στα πολυάριθμα σαρκοβόρα φυτά, είναι κι αυτή του γένους Pinguicula στα φύλλα του οποίου μπορεί να κολλήσουν τα έντομα λόγω της κολλώδους, σακχαρούχου ουσίας που εκκρίνουν οι τρίχες της επιφάνειας τους. Τα σαρκώδη φύλλα των φυτών του γένους έχουν διάφορα σχήματα και μεγέθη αλλά είναι όλα σαρκώδη και, προκειμένου να συλλάβουν το θύμα τους, έχουν αναπτύξει στην πάνω επιφάνειά τους, δύο είδη εκκριτικών τριχών.

 

 

Το ένα είδος, οι έμμισχες τρίχες (peduncular gland), αποτελείται από πολυάριθμα εκκριτικά κύτταρα ακτινωτά τοποθετημένα στην κορυφή ενός επιμήκη, μονοκύτταρου μίσχου. Οι τρίχες αυτές παράγουν ένα βλεννώδες έκκριμα που παραμένει στην επιφάνεια του φύλλου με τη μορφή μικρών σταγονιδίων. Αυτό ίσως ξεγελά το θύμα που νομίζει ότι υπάρχει διαθέσιμο νερό στην επιφάνεια του φύλλου. Τα σταγονίδια αυτά περιέχουν λιγοστά ένζυμα και ο κύριος ρόλος τους είναι να παγιδέψουν το έντομο. Η επαφή με το έντομο προκαλεί άμεση έκκριση επιπλέον ποσότητας βλέννας που παρέμενε αποθηκευμένη στη βάση του μίσχου τους. Τώρα το έντομο θα αρχίσει την προσπάθεια να απελευθερωθεί αλλά θα προκαλεί ακόμα περισσότερη έκκριση ενώ, σε μερικά είδη, το φύλλο κάμπτεται λίγο συγκλίνοντας προς το θύμα σε μια εκδήλωση θιγμοτροπιμού. Ο δεύτερος τύπος εκκριτικών τριχών είναι οι άμισχες τρίχες (sessile glands) οι οποίες βρίσκονται μισοβυθισμένες στην επιφάνεια του φύλλου. Καθώς αρχίζει η υδρόλυση των πρωτεϊνών του εντόμου με τη βοήθεια της βλέννας, η περίσσεια του αζώτου επάγει την έκκριση ενζύμων από τις τρίχες αυτές. Στην ποικιλία των ενζύμων που εκκρίνουν περιλαμβάνονται και η αμυλάση, φωσφατάσες, πρωτεάσες αλλά και ριβονουκλεάση που εξασφαλίζουν πλήρη αποικοδόμηση του θύματος. Οι πλούσιοι χυμοί που προκύπτουν απορροφώνται από ειδικές οπές στην επιφάνεια του φύλλου αφήνοντας έξω μόνο τα άπεπτα κομμάτια του εξωσκελετού των μεγάλων εντόμων. Οι οπές αυτές του φύλλου αποτελούν ένα αδύνατο σημείο του αφού διακόπτουν τη συνέχεια της εφυμενίδας και επιτρέπουν τη γρήγορη απώλεια νερού. Αυτός είναι και ο λόγος που τα εντυπωσιακά αυτά φυτά δεν μπορούν να ζήσουν παρά μόνο σε εξαιρετικά υγρό περιβάλλον.

 

Άρθρα – Πληροφορίες

Καράταγλης Στ. Σ. & Κωνσταντίνου Μ.Κ. 2002. Βοτανική, Μορφολογία-Ανατομία. Εκδόσεις Χάρις. Θεσσαλονίκη.

Τσέκος Ι. & Κουκολή Ε. 1986. Βοτανική (Μορφολογία, Φυσιολογία). Εκδοτικός Οίκος Αφων Κυριακίδη. Θεσσαλονίκη.

Χριστοδουλάκης Ν.Σ. 2011. Ανατομία Φυτών «τα φυτά ένδοθεν». Τμήμα Βιολογίας, ΕΚΠΑ.

 

Κείμενο

Αιμιλία Λεμπέση, MSc Δασολογίας, Δασοπόνος