Пузырчатка обыкновенная – одно из самых удивительных водных растений. Оно не похоже на другие и способом питания, и особенностями размножения, и требованиями к использованию в аквариумистике. Описание обыкновенной пузырчатки можно встретить и в трудах таких известных ботаников, как Д. Ллойд, А. Аржанов, Р. У. Хегнер, Д. Мейерс, Дж. Стриклер и даже Г. Дарвин.
Пузырчатка (Utricularia) среди других водных растений стоит несколько особняком; из многочисленных, преимущественно тропических, видов в средней полосе других встречается пузырчатка обыкновенная (Utricularia vulgaris).
«Тот, кто впервые знакомится с растением, – пишет авторитетный ботаник С. П. Аржанов, – бывает немало удивлен, когда, желая вынуть цветущее растение из воды, замечает, что за ним тянется какая-то сеть тонких темных нитей. Кажется, по первому впечатлению, что растение зацепилось за какое-то другое, но сейчас же оказывается, что это не так: сеть эта непосредственно соединена с цветоносом. Эта странная сеть и есть собственно само растение; это – стебель и листья, так как корней у пузырчатки нет».
В этом материале вы сможете ознакомиться с ботаническим описанием растения пузырчатка, узнать о его особенностях и о правилах содержания в аквариуме.
Как выглядит пузырчатка: фото и ботаническое описание
Пузырчатка – это растение, совершенно не имеющее корней, ничем не прикрепленное ко дну, все лето проводящее в плавающем, взвешенном в воде состоянии, ко времени цветения выставляющее над водой свои цветочные стрелки, а к зиме образующее зимующие почки, которые попадают на дно водоема.
Как показано на фото, листья пузырчатки обыкновенной рассечены на нитевидные доли, некоторые из них снабжены пузырьками — видоизмененными долями листа:
Пузырьки, сидящие на ножках, бледно-зеленого цвета, сжаты с боков, боковые стенки полупрозрачны. На пузырьке имеется отверстие, усаженное по краям жесткими, острыми щетинками, нижний край отверстия утолщен и имеет плотный выступ, вдающийся внутрь пузыря, с верхнего края отходит тонкий прозрачный клапан, который, смыкаясь с выступом нижнего края, плотно закрывает отверстие.
Клапан при малейшем давлении извне вдается внутрь и открывает отверстие, но вследствие упругости при прекращении давления сразу возвращается на старое место, перекрывая вход. Изнутри открыть клапан невозможно из-за выступа нижнего края отверстия. Эти пузырьки — ловчие камеры. Натыкаясь на клапаны, мелкие водные животные открывают клапан, проникают в пузырь и оказываются в западне.
Растение пузырчатка обыкновенная использует животные белки, так как воды, в которых она обитает, отличаются бедностью азотистых соединений. Однако причислить пузырчатку к растениям-хищникам можно лишь с некоторой оговоркой. «Охота» пузырчатки пассивна. Животное само нажимает на клапан и оказывается в пузырьке, выход из которого невозможен из-за конструкции клапана. Животное задыхается, погибает и разлагается. Образующиеся при разложении соки поглощаются стенками пузырька. Стенки пузырька выделяют особые ферменты и бензойную кислоту, предохраняющие погибшую жертву от загнивания, вызываемого микроорганизмами. Таким образом пузырчатка как бы консервирует жертву, обеспечивая длительное ее усвоение.
Цветет пузырчатка летом. Желтые цветки поднимаются на высоких тонких цветоножках над поверхностью воды. Они неправильной формы, двугубые со шпорцем. Нижняя губа венчика длиннее верхней.
Посмотрите, как цветет растение пузырчатка на этих фото:
Осенью листья на концах стеблей прекращают рост и складываются шаровидно, образуя простейшую зимующую почку. Растение опускается с холодами на дно, теряет из полостей воздух, но почки сохраняют воздушные полости. Поэтому почка при зимовке направлена вверх. Весной она отрывается от гниющего стебля, всплывает и быстро начинает расти в теплых поверхностных слоях воды на ярком освещении.
Последнее обстоятельство как раз и определяет образ ее жизни, который можно назвать бродячим, хотя для растения это и звучит парадоксально. Влекомая слабым течением или волнами, пузырчатка свободно перемещается в воде. Случается, останавливается, зацепившись якорными побегами за другое растение, выступ берега, острова, оставленный рыбаками кол, притопленную лодку или же просто придонную неровность. Переменившийся ветер может сорвать ее с места и погнать в прямо противоположную сторону. Так и странствует она от берега к берегу по прихоти стихии.
К зиме пузырчатка готовится заблаговременно. С осени на кончиках ветвей образуются зимующие почки, в которых листья уложены в плотный компактный комочек (или клубочек). Величиной он примерно с горошину. С помощью наружной липкой слизи такие клубочки нередко приклеиваются к водоплавающей дичи и переносятся на другие водоемы. Но подавляющее большинство перезимовывает на дне своего водоема. Стебель растения со старыми листьями к этому времени отмирает. Воздушные канальцы его заполняются водой, и отяжелевшее растение тонет. Удел его в ближайшем будущем – разложение и превращение в ил.
А потомство остается жить в зимующих почках. Весной они всплывают. После вынужденной спячки в ледяной воде живые комочки раскрываются (используя большой запас отложенных питательных веществ) и разносятся бурным половодьем в самые разные места (так и хочется сказать – на новые квартиры. Но ведь пузырчатка скорее странствующий житель, чем оседлый). Там они, разрастаясь в длину и быстро развиваясь, дают начало дочерним поколениям.
На этих фото показано, как выглядит пузырчатка обыкновенная:
Пузырчатка обыкновенная распространена в европейской части России, Сибири, Средней Азии, на Кавказе и Дальнем Востоке. Растет в канавах, прудах и других водоемах с медленно текущей водой. Под Москвой особенно много ее во Владыкине, в ручье, вливающемся в пруд.
Особенности растения-хищника пузырчатка
Даже непрофессионал, посмотрев на необычную внешность пузырчаки, начинает понимать: тут кроется какая-то загадка. Многие ее листовые дольки, особенно на концах веточек, превращены в пузырьки (давшие название растению).
Долгое время считалось, что пузырьки выполняют функцию поплавков – и только. Помогают растению держаться в верхних слоях воды. Но оказалось, что они также искусные ловушки для резвящейся в воде животной мелочи. И эта их роль – главная, чрезвычайно важная для полноценной жизни всего организма.
Около 40 лет назад известный голландский (впоследствии – американский) ботаник Ф. У. Вент утверждал, что жертва пузырчатки вталкивается внутрь так стремительно, что за этим не может уследить ни человеческий глаз, ни кинокамера. Когда данный процесс все же удалось заснять на пленку (это сделал ботаник Ллойд), то оказалось, что открывание занимает всего 1/160, а закрывание – 1/40 долю секунды. «Рот» действует словно затвор фотоаппарата. Бывает, что при этом нечаянно защемит и еще какой-то объект. Дарвин-сын однажды во время опыта наблюдал, как было зажато в дверной щели щупальце дафнии. Оно продержало этого ветвистоусого рачка в привязанном положении целый день.
Исследователей пузырчатки с давних пор волнует вопрос: что заставляет животных «ломиться» в закрытую дверь пузырька – поиск возможной пищи, защита от преследования или попытка найти пристанище для временного отдыха? Видя, как водная живность постоянно толпится у опасного клапана, можно даже подумать, что она сама по собственной глупости лезет головой прямо в петлю.
Но это не совсем так. Губит малышню не одно лишь любопытство, чего, в общем-то, ей не занимать: дети есть дети, даже если они из иного царства. Полагают, что главным образом ее все же привлекает сахаристая слизь, выделяемая особыми железками. Очень даже возможно, что какое– то значение имеет и окраска. Клапаны выделяются на зеленом фоне красивым индигово-синим цветом. Иногда в такие тона окрашен и сам пузырь, хотя чаще он все же бесцветный или беловатый.
Здесь, впрочем, есть маленький нюанс, на который стоит обратить внимание. Дарвин то же считал клапан бесцветным и чрезвычайно прозрачным, но от водил данному фактору ту же приманивающую роль. «Невероятно, чтобы замечательная прозрачность клапана, – писал он, – являлась обстоятельством случайным. Может быть, образуемое им светлое пятнышко служит приманкой. Длинные щетинки, окружающие вход, по-видимому, служат той же цели». У жителей подводного мира, как видим, могут быть свои понятия о красоте и пищевых сигналах, отличные от комариных или мушиных.
Крупным водным животным пузырек не доступен из-за малого его размера. А во избежание повреждения ими входного отверстия (мало ли что взбредет в рыбью голову, ведь любят же они всюду тыкаться своими твердыми носами) вокруг него предусмотрены различные выросты и выступы. На поверхности самого клапана торчат две пары щетинок, которые выполняют ту же защитную функцию.
Итак, живая пища пузырчаткой захвачена и надежно упрятана в изолированную камеру. Какие же события происходят там дальше – за ее стенами?
Густая поросль четырехраздельных и двухраздельных волосков, расположенных на внутренней поверхности пузырька, энергично всасывает впущенный в него при ловле излишек воды, которая выталкивается затем наружу. Благодаря этому боковые части опять втягиваются внутрь. Сосуд становится похож на сдавленную резиновую грушу. В его стенках снова создается эластичное напряжение и перепад давления, необходимый для захвата очередной жертвы.
А теперь посмотрим, кто же отбывает вынужденное заточение в плавучей «тюрьме», которая становится потом их могилой.
В принципе, это может быть любое живое существо, способное протиснуться через входные ворота. Туда попадают мелкие беспозвоночные типа дафний или циклопов. Очень часто в ловушке оказываются и ветвистоусые рачки хидорусы. Иногда там находят целый мелкий зверинец из рачков, протозой, личинок комаров и жуков. Обнаруживали даже рыбью молодь и головастиков, только что вышедших из икры. Эти нежные создания погибают быстрее всех.
Однажды был поставлен такой опыт: пузырчатку бросили в сосуд с водой, в котором находились крошечные мальки. Через 6 часов дюжина их уже оказалась в ее пузырьках. Одни вталкивались туда вперед головой, другие – хвостом, свидетельствуя о том, что оказались они там явно не по своей воле. А два рядом расположенные ловчие сосуда захватили одну и ту же рыбку. Головную часть «приватизировал» один, а хвостовой завладел не менее шустрый сосед. Уступить добычу конкуренту никто из них не пожелал. Рыбка так и переваривалась – в двух «желудках» одновременно.
Исследователи находили в пузырьках также пресноводных червей. Попадали в них и непрошенные гости – водоросли, инфузории и другие низшие организмы, которые прекрасно себя чувствовали среди разлагающихся животных остатков.
Аппетит у пузырчатки превосходный. Ловчий снаряд по обыкновению набит рачками, которые заглатываются в мгновение ока. На мелководьях она съедает большую часть маломерной живности. В ботанической литературе есть такие данные: за полтора дня в 90 пузырьков растения угодило 270 рачков. А один из таких растительных ловцов умудрился за это время затолкать в себя 12 экземпляров.
Ботаник Р. У. Хегнер однажды не поленился сделать подсчет для всего растения общей длиною 220 см. Результат оказался ошеломляющим: в плену сидело 150 тысяч низших ракообразных да плюс еще огромное количество всевозможных протозой, мелкую массу которых просто невозможно было учесть. Такой прожорливости могли бы позавидовать росянка и жирянка вместе взятые. Неудивительно, что ученые одно время даже рассматривали возможность использования пузырчаток в борьбе с малярийным комаром.
В 1979 году американскими исследователями Д. Мейерсом и Дж. Стриклером был проведен и такой интересный опыт: у ловушки удалили весь сторожевой аппарат – ветвистые антенны и расположенные поблизости нитчатые щетинки. Суточная добыча рачков упала на 79 %. Ловля их сделалась стихийной, и это сразу же отразилось на производительности.
Словно забавляясь, пузырчатка позволяет добыче какое-то время (от 12 до 48 часов) поплавать во внутреннем бассейне, пока в нем не израсходуется запас кислорода. Животное, следовательно, умирает от удушья или же, как считают другие биологи, от голода. Единого мнения здесь нет. После этого за работу принимаются… одни полагают, что ферменты (которые выделяются внутренними железками), другие – что бактерии, а волоскам – железкам отводится лишь всасывающая функция. Очень возможно, что действуют и те и другие – согласованно и эффективно.
Для проверки способности к пищеварению Дарвин (по примеру с другими насекомоядными растениями) предлагал водному пирату микрокусочки мяса, кубики белка, части хряща и т. д., которые он просто проталкивал через входное отверстие пузырька, отжимая осторожно клапан. Разрезая затем в течение трех последующих дней ловчие камеры, он не обнаружил каких-либо признаков работы ферментов. И сделал вывод: пузырчатка не может переваривать пойманных ею животных. А может, растение просто не любит «принудиловку»?
Причина «озверения» пузырчатки та же, что и наземных растений-хищников: нехватка азота. Дефицит его в болотной почве, конечно же, означает недостачу и в водной среде. Точно так же обстоит дело и с добавлением в рацион питания животного пайка. Как и росянка (или жирянка), пузырчатка может прожить без него, но будет выглядеть по всем жизненным показателям далеко не лучшим образом.
Доказательств тому предостаточно. В одном из ранних опытов пузырчатку культивировали раздельно в чистой воде и в воде, содержащей множество мелких животных (дафний). У вегетарианцев (в контрольной серии) прирост биомассы оказался вдвое меньшим.
Длительные наблюдения за жизнью водного агрессора выявили и другие интересные моменты. В самом начале молодая особь пузырчатки ведет себя, как все нормальные растения: усваивает воду и соли, а также двуокись углерода в процессе фотосинтеза; дышит, используя воздухоносные ткани, и т. д. Роль корней при этом выполняют тонко рассеченные стеблевые побеги. С обычного пути она сбивается с появлением пузырьков или камер, как их еще называют. Но они не отменяют фотосинтез, а лишь дополняют его в питании.
В экспериментах было также замечено: при сбалансированном минеральном питании пузырьки у водного хищника могут исчезать и заменяться обычными листьями. Это ли не пример удивительной пластичности живого организма. Выработанное веками и выгодное для питания в жестких условиях видоизменение листьев при нормализации среды ликвидировалось буквально в течение одной недели. Достаточный приток азота делал пузырьки ненужными для растения.
В последнее время сделано открытие, что пузырчатка не довольствуется ловлей одних ракообразных, но захватывает даже и мелких рыбок.
Открытие это сделано профессором Оксфордского университета Мозелей, которому одним из его слушателей принесена была банка с Utricularia vulgaris и только что вышедшими из икринок мальками плотвы (Leuciscus rutilus), из которых многие были так крепко схвачены пузырями, что были уже мертвы.
Заинтересовавшись этим совершенно новым явлением, английский профессор добыл себе другой экземпляр пузырчатки и также поместил в сосуд с только что выклюнувшейся из икры плотвой. Не прошло 6 часов, как уже более дюжины рыбок были схвачены пузырями. При этом иные были пойманы за голову, другие за хвост. Одна рыбка была схвачена за живот, а другая сразу за хвост и за голову двумя пузырями. Последний факт особенно интересен, так как он ясно доказывает верность некогда высказанного предположения, что плотоядные растения ловят по собственной воле.
Рассматривание пойманной пузырем рыбки под микроскопом не менее интересно. Оказывается, что, попав раз в пузырь, рыбка уже никоим образом оттуда не может выбраться, так как внутренняя поверхность пузыря усажена множеством колючек, которые, будучи расположены подобно зубам в пасти акулы, препятствуют ее выходу. И даже чем более жертва делает усилий освободиться, тем более только запутывается.
По прошествии нескольких часов пребывания в пузыре пузырчатки рыбка начинает разлагаться, становится слизистой и мало-помалу всасывается теми колючкообразными присосками, которые препятствуют ее выходу и которые, по всей вероятности, даже ускоряют ее разложение, выделяя из себя какой-нибудь растительный фермент.
Род Utricularia (от лат. Uter – пузырь, мех для вина) велик. Он занимает первое место среди насекомоядных растений по числу видов. Сейчас их, по уточненным данным, 227 (раньше считали, что 250), которые распространены в основном в других частях света (у нас только три вида). Большинство из них живет в водной среде. Но некоторые ведут наземный образ жизни. Есть среди них и эпифиты – дети дождя и росы. Они приспособились жить в насыщенном влагой воздухе – в сыром мху, на мокрых корнях, на гнилой коре деревьев, на их ветвях и даже … в цистернах бромелий с их вечно влажной от присутствия воды внутренней атмосферой.
У ряда наземных пузырчаток Дарвин открыл единственное в своем роде приспособление против засухи – клубни, запасающие исключительно только воду. Хотя подобные резервуары присущи многим засухоустойчивым растениям, в них запасаются, помимо того, еще и питательные вещества. А тут только вода. Ее способны накапливать и многочисленные мелкие пузырьки, прикрепленные непосредственно к корневищам.
У тропических пузырчаток, живущих в наполненных водой розетках листьев исполинских ананасовых, есть одна интересная особенность: они постоянно передвигаются вверх по приютившему их стеблю. Не добровольно, конечно. Жизнь заставляет. Дело в том, что нижние ярусы листьев этих розеточных растений постепенно отмирают. А с ними исчезают и воронки с водой. Чтобы не погибнуть от засухи, пузырчатка вынуждена тянуть свои молодые отростки вверх, к новым воронкам. Получается, что она все время как бы ползет к небесам вместе с растущим вверх стеблем и продолжает как ни в чем не бывало жить дальше. Удивительное приспособление, не правда ли?
Роль пузырчаток в жизни природы еще мало изучена. Считается, что они являются санитарами водоемов, так как очищают воду от болезнетворных организмов и обогащают ее кислородом. Специалисты по водным растениям (альгологи) утверждают, что пузырчатка охотно поедается некоторыми утками, например красноголовым нырком. Тому способствуют, наверняка, и соблазнительные животные добавки, находящиеся в пузырьках. Но там, где пузырчатка не образует обширных зарослей и мало подходящих для этого водоемов, кормообразующая ценность растения невелика. Некоторые виды пузырчаток имеют лекарственное значение.
Растение пузырчатка средняя
Разновидность пузырчатки – пузырчатка средняя. В России встречается по всей территории. Вне России — в Скандинавии, Закавказье, Средней Азии, Японии, северо-восточном Китае, Северной Америке.
Многолетнее бескорневое водное растение. Имеются наземные формы. Побеги неодинаковые, слабоветвистые: одни, длиной 10-20 см, несут зеленые листья с узколинейными зубчатыми долями, другие бесцветные, погруженные в ил, нитевидные, 8-25 см длиной, с несколькими довольно крупными пузырьками и недоразвитыми листьями. Соцветие -2-6-цветковая кисть. Цветки зигоморфные, светло-желтые, с оранжевыми полосками на верхней губе, венчик 10-14 см длиной. Цветет в июне-июле, плодоносит в августе. Размножение в основном вегетативное. Крупных популяций не образует.
Растет в мочажинах и между кочками в болотах переходного типа, по краям верховых болот переходного типа, в ямах со стоячей водой.
Размножение водной пузырчатки
Любопытно организован у пузырчатки и процесс размножения. Он должен происходить в сухой среде, чтобы образовалась нормальная жизнеспособная пыльца и ее могли разнести куда надо пчелы или другие насекомые. Но вокруг – сплошная мокрядь. Какая тут может быть пыльца, а тем более опыление? Не рыбами же.
Но природа и здесь нашла подходящее решение. Ко времени цветения из воды выходит и постепенно поднимается над ней на 8–12 см что-то вроде тонкой подзорной трубы. Это, конечно же, цветонос. Вскоре он покрывается ярко-желтыми двугубыми цветками, помеченными оранжевыми пятнышками. Цветы снабжены шпорцами и формой похожи на другой более известный нам наземный цветок из семейства норичниковых – львиный зев, напоминающий пасть льва. Благодаря этой нарядной надводной надстройке растение примерно с июля по август становится хорошо заметным. Не только и не столько нам. Это зовущий сигнал крылатым любителям сладкого нектара: «Спешите, напиток уже приготовлен!»
Цветы опыляются крупными насекомыми (шмелями и проч.), летающими в поисках лакомого угощения не только над сушей, но и над просторами вод. Насекомые садятся на нижнюю губу цветка, привлекаемые медом, находящимся в шпорце этой губы; под тяжестью насекомого губа и шпорец опускаются, а вместе с тем открывается доступ к тычинкам с их пыльцой и пестику. Рыльце пестика имеет две лопасти, одну длинную, другую — короткую; когда цветок под тяжестью насекомого раскрывается, удлиненная часть рыльца, покрытая сосочками, загибается и прижимается к насекомому, которое и оставляет на рыльце пыльцу, захваченную им на другом цветке. Таким образом происходит перекрестное опыление.
Созревшие в конце вегетации семена падают в воду и опускаются на дно, где и прорастают.
Однако большее значение для растения имеет вегетативное размножение, которое происходит путем случайного деления материнского растения на части, вырастающие затем в новые растения.
Посмотрите познавательное видео «Растение пузырчатка», где представлены все особенности водной травы из рода Lentibulariaceae:
Содержание растения аквариумная пузырчатка
Большинство растений семейства пузырчатковых распространены в тропических пресных водоемах, из них 2 — 3 вида прочно акклиматизировались в любительских аквариумах. Чаще других в аквариуме содержат пузырчатку горбатую. От пузырчатки обыкновенной она отличается более тонким и гибким стеблем и очень узкими и короткими листочками. Зимой хорошо чувствует себя в аквариуме при достаточной подсветке и температуре около 20 °С.
Аквариумную пузырчатку можно сохранять зимой в виде зимних почек, образующихся на концах стеблей осенью. Почки эти имеют вид бледно-зеленых, мохнатых шариков, состоящих из массы скученных стеблей. Их сохраняют в сосудах с водой, а в апреле выставляют на окно теплой комнаты, где они развертываются и превращаются в длинные лентообразные растения.
Аквариумное растение пузырчатка хорошо живет в летние месяцы и при ярком солнечном освещении иногда зацветает. Сохранить в аквариуме пузырчатку обыкновенную зимой трудно. Но если остались почки, взятые осенью в природном водоеме, их держат в сосуде с водой на окне при температуре на 2 — 3 °С ниже комнатной. С наступлением весны при дополнительной подсветке почки трогаются в рост и молодые растения переносятся в аквариум.
