กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 10 นาที

อุตริคูลาเรีย

Utricularia ซึ่งโดยทั่วไปเรียกรวมกันว่า Bladderworts เป็นสกุลของ พืชกินแมลง ประกอบด้วยประมาณ 233 ชนิด (จำนวนที่แน่นอนแตกต่างกันไปตามความคิดเห็นในการจำแนกประเภท; สิ่งพิมพ์ปี 2001...

อุตริคูลาเรีย

อุตริคูลาเรีย
ภาพประกอบ Uticularia vulgaris จาก "Deutschlands Flora in Abbildungen"ของ Jakob Sturm, สตุ๊ตการ์ท (1796)
การจำแนกทางวิทยาศาสตร์แก้ไขการจัดหมวดหมู่นี้
อาณาจักร: พืช
กลุ่มสายพันธุ์ : เอ็มบริโอไฟต์
กลุ่มสายพันธุ์ : พืชมีท่อลำเลียง
กลุ่มสายพันธุ์ : สเปอร์มาโตไฟต์
กลุ่มสายพันธุ์ : พืชดอก
กลุ่มสายพันธุ์ : ยูไดคอต
กลุ่มสายพันธุ์ : แอสเตอริด
คำสั่ง: ลามิอาเลส
ตระกูล: Lentibulariaceae
ประเภท: ยูทริคูลาเรียแอล.
สกุลย่อย

Bivalvaria Polypompholyx Utricularia

ความหลากหลาย
233 สายพันธุ์
การกระจายตัวของต้นแบลดเดอร์เวิร์ท

Utriculariaซึ่งโดยทั่วไปเรียกรวมกันว่า Bladderwortsเป็นสกุลของพืชกินแมลงประกอบด้วยประมาณ 233 ชนิด (จำนวนที่แน่นอนแตกต่างกันไปตามความคิดเห็นในการจำแนกประเภท; สิ่งพิมพ์ปี 2001 ระบุว่ามี 215 ชนิด) [ 1 ]พบได้ในน้ำจืดและดินชื้นเป็นพืชบกหรือพืชน้ำทั่วทุกทวีปยกเว้นทวีปแอนตาร์กติกาUtriculariaถูกปลูกเลี้ยงเพื่อดอก ของมัน ซึ่งมักถูกเปรียบเทียบกับดอกของ snapdragonsและ orchidsโดยเฉพาะในหมู่นักปลูกพืชกินแมลง

พืชสกุล Utriculariaทั้งหมดเป็นพืชกินเนื้อและจับสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กโดยใช้กับดักที่มีลักษณะคล้ายกระเพาะปัสสาวะ ชนิดที่อาศัยอยู่บนบกมักจะมีกับดักขนาดเล็กที่กินเหยื่อขนาดเล็ก เช่นโปรโตซัวและโรติเฟอร์ที่ว่ายอยู่ในดินที่อิ่มตัวด้วยน้ำ กับดักมีขนาดตั้งแต่ 0.02 ถึง 1.2 เซนติเมตร (0.008 ถึง 0.5 นิ้ว) [ 2 ]ชนิดที่อาศัยอยู่ในน้ำ เช่นU. vulgaris (พืชกระเพาะปัสสาวะทั่วไป) มีกระเพาะปัสสาวะที่มักจะมีขนาดใหญ่กว่าและสามารถกินเหยื่อที่มีขนาดใหญ่กว่า เช่น ไรน้ำ ( Daphnia ) ไส้เดือนฝอยและแม้แต่ลูกปลาตัว อ่อน ยุง และลูกอ๊อดถึงแม้จะมีขนาดเล็ก แต่กับดักก็มีความซับซ้อนอย่างมาก ในกับดักแบบแอคทีฟของชนิดที่อาศัยอยู่ในน้ำ เหยื่อจะสัมผัสกับขนกระตุ้นที่เชื่อมต่อกับประตูของกับดัก เมื่อ "ตั้งค่า" กระเพาะปัสสาสะจะอยู่ภายใต้แรงดันลบเมื่อเทียบกับสภาพแวดล้อม ดังนั้นเมื่อประตูถูกกระตุ้นด้วยกลไก เหยื่อพร้อมกับน้ำที่อยู่รอบๆ จะถูกดูดเข้าไปในกระเพาะปัสสาสะ เมื่อกระเพาะปัสสาสะเต็มไปด้วยน้ำ ประตูจะปิดอีกครั้ง กระบวนการทั้งหมดใช้เวลาเพียงสิบถึงสิบห้ามิลลิวินาที[ 3 ] [ 4 ]

พืชสกุล Utricularia เป็นพืชที่มีลักษณะพิเศษและมีความเฉพาะทางสูง และอวัยวะสืบพันธุ์เพศผู้และเพศเมียไม่ได้แยกออกจากกันอย่างชัดเจนเป็นรากใบและลำต้น เหมือนใน พืชดอกส่วนใหญ่[ 5 ] Utriculariaไม่มีระบบราก[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]กับ ดักกระเพาะปัสสาวะได้รับการยอมรับว่าเป็นหนึ่งในโครงสร้างที่ซับซ้อนที่สุดในอาณาจักรพืช[ 2 ]

คำอธิบาย

ปลายของลำต้นเลื้อยจากต้นU. vulgaris ที่พบในสหราชอาณาจักร แสดงให้เห็นลำต้นเลื้อย หน่อใบที่แตกแขนง และกับดักกระเพาะปัสสาวะโปร่งใส

ส่วนหลักของพืชสกุล Bladderwort มักจะอยู่ใต้ผิวดินเสมอ ชนิดที่ขึ้นบนบกบางครั้งอาจสร้างใบสังเคราะห์แสงได้บ้าง ส่วนชนิดที่ขึ้นในน้ำสามารถพบเห็นได้ใต้ผิวน้ำของสระน้ำและลำธาร

โครงสร้างพืช

พืชส่วนใหญ่สร้างลำต้นหรือไหลที่ยาวและบาง บางครั้งแตกแขนงอยู่ใต้พื้นผิวของสิ่งที่มันอาศัยอยู่ ไม่ว่าจะเป็นน้ำในบ่อหรือมอสที่ห้อยลงมาบนเรือนยอดของป่าฝนเขตร้อน ลำต้นหรือไหลเหล่านี้จะยึดติดทั้งกับดักกระเพาะปัสสาวะและยอดใบที่ใช้สังเคราะห์แสง และในพืชที่ขึ้นบนบก ยอดเหล่านี้จะแทงขึ้นไปในอากาศผ่านดินหรือไปตามพื้นผิว

ชื่อBladderwortหมายถึงกับดักที่มีลักษณะคล้ายกระเพาะปัสสาวะ สมาชิกที่อาศัยอยู่ในน้ำของสกุลนี้มีกระเพาะปัสสาวะที่ใหญ่ที่สุดและเห็นได้ชัดที่สุด และในตอนแรกคิดว่ากระเพาะปัสสาวะเหล่านี้เป็นอุปกรณ์ลอยตัวก่อนที่จะมีการค้นพบธรรมชาติที่เป็นสัตว์กินเนื้อ[ 9 ]

นิรุกติศาสตร์

ชื่อสามัญUtriculariaมาจากภาษาละตินutriculusซึ่งเป็นคำที่มีความหมายที่เกี่ยวข้องหลายอย่าง แต่โดยทั่วไปมักหมายถึงขวดไวน์ขวดหนังหรือปี่สกอ[ 10 ]

ดอกไม้

ดอกยูทริคูลาเรียอเมทิสน่า

ดอกไม้เป็นส่วนเดียวของพืชที่พ้นจากดินหรือน้ำด้านล่าง โดยปกติจะออกดอกที่ปลายช่อดอกที่ บางและมักตั้งตรง ขนาดของดอกมีตั้งแต่ 0.2 ถึง 10 เซนติเมตร (0.08 ถึง 4 นิ้ว) และมีกลีบดอกสองกลีบที่ไม่สมมาตรคล้ายริมฝีปาก โดยปกติกลีบล่างจะมีขนาดใหญ่กว่ากลีบบนอย่างเห็นได้ชัด ดอกอาจมีสีใดก็ได้หรือหลายสี และมีโครงสร้างคล้ายกับดอกไม้ของพืชกินแมลงสกุลPinguiculaที่ เกี่ยวข้อง [ 2 ]

ดอกของพันธุ์ที่ขึ้นในน้ำ เช่นU. vulgarisมักถูกอธิบายว่าคล้ายกับดอกสแนปดรากอน สีเหลืองขนาดเล็ก และพันธุ์ออสเตรเลียU. dichotomaสามารถสร้างภาพเหมือนทุ่งดอกไวโอเล็ตที่บานสะพรั่งบนลำต้นที่โน้มลง อย่างไรก็ตาม พันธุ์ที่ขึ้นบนต้นไม้ในอเมริกาใต้โดยทั่วไปถือว่ามีดอกที่สวยงามที่สุดและมีขนาดใหญ่ที่สุด และพันธุ์เหล่านี้มักถูกนำไปเปรียบเทียบกับ กล้วยไม้

พืชบางชนิดในบางฤดูกาลอาจผลิตดอกปิดที่ผสมเกสรเองได้ ( cleistogamous ) แต่พืชชนิดเดียวกันหรือสายพันธุ์เดียวกันอาจผลิตดอกเปิดที่ผสมเกสรโดยแมลงในที่อื่นหรือในช่วงเวลาอื่นของปี โดยไม่มีรูปแบบที่ชัดเจน บางครั้งพืชแต่ละต้นอาจมีดอกทั้งสองประเภทในเวลาเดียวกัน เช่น พืชน้ำอย่างU. dimorphanthaและU. geminiscapaมักจะมีดอกเปิดอยู่เหนือน้ำและมีดอกปิดที่ผสมเกสรเองได้หนึ่งดอกหรือมากกว่านั้นอยู่ใต้น้ำ เมล็ดมีจำนวนมากและมีขนาดเล็ก และสำหรับสายพันธุ์ส่วนใหญ่มีความยาว 0.2 ถึง 1 มม. (0.008 ถึง 0.04 นิ้ว) [ 2 ] [ 4 ]

การกระจายตัวและถิ่นที่อยู่

Utricularia aureaที่เติบโตในนาข้าวในประเทศไทย

Utriculariaสามารถอยู่รอดได้เกือบทุกที่ที่มีน้ำจืดอย่างน้อยบางส่วนของปี มีเพียงทวีปแอนตาร์กติกาและเกาะในมหาสมุทรบางแห่งเท่านั้นที่ไม่มีสายพันธุ์พื้นเมือง ความหลากหลายของสายพันธุ์ในสกุลนี้มากที่สุดพบในทวีปอเมริกาใต้ โดยออสเตรเลียตามมาเป็นอันดับสอง[ 1 ]เช่นเดียวกับพืชกินแมลงส่วนใหญ่ พวกมันเติบโตในดินชื้นที่มีแร่ธาตุละลายน้อย ซึ่งธรรมชาติของการกินแมลงทำให้พวกมันได้เปรียบในการแข่งขัน พันธุ์Utricularia บนบก มักพบได้ควบคู่ไปกับตัวแทนของสกุลพืชกินแมลง เช่นSarracenia , Droseraและอื่นๆ ในพื้นที่เปียกชื้นมากซึ่งน้ำที่ไหลอย่างต่อเนื่องจะชะล้างแร่ธาตุที่ละลายได้ส่วนใหญ่ออกจากดิน

Utriculariaมีรูปแบบชีวิตที่หลากหลาย รวมถึงรูปแบบที่ขึ้นบนบก ขึ้นบนหิน ขึ้นในน้ำ ขึ้นบนต้นไม้ และขึ้นตามกระแสน้ำ ซึ่งทั้งหมดนี้ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมได้เป็นอย่างดี[ 11 ]

ประมาณ 80% ของสายพันธุ์เป็นสัตว์บก และส่วนใหญ่จะอาศัยอยู่ในดินที่ชุ่มน้ำหรือเปียกชื้น ซึ่งกระเพาะปัสสาวะขนาดเล็กของพวกมันสามารถสัมผัสกับน้ำในพื้นดินได้อย่างถาวร มักจะพบพวกมันในพื้นที่ชื้นแฉะซึ่งระดับน้ำใต้ดินอยู่ใกล้กับผิวดินมาก สายพันธุ์บนบกส่วนใหญ่เป็นสายพันธุ์เขตร้อน แม้ว่าจะพบได้ทั่วโลกก็ตาม[ 2 ]

ประมาณ 20% ของสายพันธุ์เป็นพืชน้ำ[ 2 ]ส่วนใหญ่ลอยอยู่เหนือผิวน้ำในบ่อและแหล่งน้ำนิ่งที่มีพื้นเป็นโคลน และจะโผล่พ้นผิวน้ำเฉพาะตอนออกดอกเท่านั้น แม้ว่าจะมีบางสายพันธุ์ที่ขึ้นบนหินและปรับตัวให้เข้ากับลำธารที่ไหลเร็วหรือแม้แต่น้ำตก[ 12 ]โดยทั่วไปพืชเหล่านี้มักพบในน้ำที่เป็นกรด แต่ก็สามารถเจริญเติบโตได้ในน้ำที่เป็นด่าง และน่าจะเจริญเติบโตได้ดีหากไม่มีการแข่งขันจากพืชชนิดอื่นในบริเวณดังกล่าว[ 12 ] Utriculariaที่เป็นพืชน้ำมักถูกแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ พืชน้ำที่ลอยอยู่และพืชน้ำที่ยึดติดกับพื้นดิน พืชน้ำที่ลอยอยู่คือสายพันธุ์ที่ไม่มีรากยึดติดกับพื้นดินและลอยอยู่ได้อย่างอิสระ มักพบในบริเวณที่มีสารอาหารน้อย ในทางกลับกัน พืชน้ำที่ยึดติดกับพื้นดินคือสายพันธุ์ที่มีลำต้นอย่างน้อยบางส่วนยึดติดอยู่กับพื้นดิน พืชเหล่านี้มักมีหน่อสองรูปแบบ บางส่วนมีใบสีเขียวและมักไม่มีถุงลมซึ่งลอยอยู่ในน้ำ และบางส่วนมีสีขาวและเคลือบด้วยถุงลมที่ยึดพืชไว้กับพื้นดิน[ 11 ] Utricularia vulgarisเป็นพืชน้ำและเติบโตเป็นแพแตกกิ่งก้านสาขาโดยมีลำต้นเดี่ยวที่ยาวได้ถึงหนึ่งเมตรหรือมากกว่านั้นในสระน้ำและคูน้ำทั่วทวีปยูเรเซี[ 2 ]

พืชเขตร้อนบางชนิดในอเมริกาใต้เป็นพืชเกาะอาศัยและสามารถพบได้เจริญเติบโตในมอสชื้นและเปลือกไม้ที่อ่อนนุ่มบนต้นไม้ในป่าฝน หรือแม้กระทั่งในกลุ่มใบที่ชุ่มน้ำของพืชเกาะอาศัยชนิดอื่น เช่นทิลแลนเซีย หลายชนิด (พืชวงศ์ Bromeliadชนิดหนึ่ง) [ 3 ] ยูทริคูลาเรีย ที่เป็นพืชเกาะอาศัยมักเป็นที่รู้จักจาก ดอกไม้ที่คล้าย กล้วยไม้และเป็นที่ต้องการมากที่สุดสำหรับการประดับตกแต่ง พืชเกาะอาศัยที่สร้างเป็นกลุ่มใบ เช่นU. nelumbifoliaจะแตกหน่อออกไปเพื่อค้นหาพืชวงศ์ Bromeliad อื่นๆ ที่อยู่ใกล้เคียง เพื่อเข้าไปอาศัย[ 4 ​​]

นอกจากนี้ยังมีพืชที่อาศัยอยู่บนหินบางชนิดที่อาศัยอยู่บนพื้นผิวที่เปียกชื้นของหน้าผาและหินที่มีมอสขึ้น และพืชที่อาศัยอยู่ในแม่น้ำและลำธารตื้นๆ[ 11 ]

พืชเหล่านี้มีการปรับตัวอย่างมากในวิธีการเอาชีวิตรอดจากสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวยตามฤดูกาล เช่นเดียวกับโครงสร้างและพฤติกรรมการกินพืชยืนต้นในเขตอบอุ่น อาจต้องการช่วงฤดูหนาวที่พวกมันจะตายไปในแต่ละปี และพวกมันจะอ่อนแอลงในการเพาะปลูกหากไม่ได้รับช่วงดังกล่าว ในทางกลับกัน พืชเขตร้อนและเขตอบอุ่นไม่ต้องการช่วงพักตัว พืชลอยน้ำในเขตอบอุ่นที่หนาวเย็น เช่น สหราชอาณาจักรและไซบีเรีย สามารถสร้างตาฤดูหนาวที่เรียกว่าทูเรียนที่ปลายลำต้น เมื่อแสงในฤดูใบไม้ร่วงลดลงและการเจริญเติบโตช้าลง พืชหลักอาจเน่าเปื่อยหรือตายจากสภาพอากาศเยือกแข็ง แต่ทูเรียนจะแยกตัวและจมลงสู่ก้นสระเพื่อพักอยู่ใต้น้ำแข็งที่กำลังจะมาถึงจนถึงฤดูใบไม้ผลิ เมื่อพวกมันจะกลับขึ้นสู่ผิวน้ำและเริ่มเจริญเติบโตอีกครั้ง พืชหลายชนิดในออสเตรเลียจะเติบโตเฉพาะในช่วงฤดูฝน โดยลดขนาดตัวเองเหลือเพียงหัวขนาด 10 มม. (0.4 นิ้ว) เพื่อรอให้ผ่านพ้นฤดูแล้ง พืชชนิดอื่นๆ เป็นพืชปีเดียวกลับมาเติบโตจากเมล็ดในแต่ละปี[ 2 ]

การแพร่กระจายและวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต

เชื่อกัน ว่าสายพันธุ์บรรพบุรุษของ Utricularia เป็นพืชบก จากรูปแบบพืชบก รูปแบบพืชเกาะอาศัยได้วิวัฒนาการขึ้นอย่างอิสระสามครั้ง[ 13 ]และรูปแบบสิ่งมีชีวิตในน้ำเกิดขึ้นสี่ครั้งในสกุลUtricularia [ 11 ]

รูปแบบทางชีวภูมิศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับสมมติฐานโบรีโอทรอปิก[ 11 ]ระบุแหล่งกำเนิดของ Lentibulariaceae ไปยังยูเรเซียเขตอบอุ่นหรืออเมริกาเขตร้อน[ 13 ]จากละอองเรณูฟอสซิลและการแยกเกาะ บรรพบุรุษร่วมสุดท้ายของกลุ่มGenliseaUtriculariaพบว่าเป็นสายพันธุ์อเมริกาใต้ที่เกิดขึ้นเมื่อ 39 ล้านปีก่อนUtriculariaน่าจะแยกตัวออกจากสกุลพี่น้องเมื่อ 30 ล้านปีก่อน และต่อมาได้แพร่กระจายไปยังออสเตรเลีย ซึ่งแสดงโดยสกุลย่อยPolypompholyxและไปยังแอฟริกา มีความเป็นไปได้สูงที่จะมีการแพร่กระจายข้ามทวีปอื่นๆ อีก ซึ่งหนึ่งในนั้นแสดงโดยกลุ่มNelipusการตั้งถิ่นฐานของUtriculariaในอเมริกาเหนือน่าจะเกิดขึ้นเมื่อ 12 ล้านปีก่อนจากอเมริกาใต้ การแพร่กระจายของUtriculariaไปยังยูเรเซียน่าจะเกิดขึ้นผ่านช่องแคบบีริงโดยการแพร่กระจายระยะไกลเมื่อ 4.7 ล้านปีก่อน[ 11 ]

การกินเนื้อสัตว์

กับดักของUtricularia aurea
กับดักของUtricularia hamiltonii

คำอธิบายลักษณะทางกายภาพของกับดัก

ผู้เชี่ยวชาญด้านสกุลนี้ เช่น นักพฤกษศาสตร์ ปี เตอร์ เทย์เลอร์และฟรานซิส เออร์เนสต์ ลอยด์เห็นพ้องกันว่าถุงดูดสุญญากาศของUtriculariaเป็นกลไกการดักจับสัตว์กินเนื้อที่ซับซ้อนที่สุดที่พบได้ในอาณาจักรพืช[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 12 ] [ 14 ] [ 15 ]ถุงเหล่านี้มักมีรูปร่างคล้ายถั่วปากอ้า (แม้ว่าจะมีรูปร่างหลากหลาย) และยึดติดกับลำต้น ที่จมอยู่ใต้น้ำ ด้วยก้านที่เรียวเล็ก

ถุงน้ำมีลักษณะกลวงคล้ายถ้วยดูดใต้น้ำ หรือที่เรียกว่า ยูทริเคิล ซึ่งมีวาล์วที่มีขนแปรงที่เปิดและปิดได้[ 16 ] ผนังถุงน้ำบางมากและโปร่งใส แต่มีความยืดหยุ่นเพียงพอที่จะรักษารูปทรงของถุงน้ำไว้ได้แม้จะมีสุญญากาศเกิดขึ้นภายใน ทางเข้าหรือ 'ปาก' ของกับดักเป็นแผ่นกลมหรือรูปไข่ซึ่งครึ่งบนเชื่อมต่อกับตัวกับดักด้วยเซลล์ที่ยืดหยุ่นและอ่อนตัวได้มากซึ่งทำหน้าที่เป็นบานพับที่มีประสิทธิภาพ ประตูวางอยู่บนแท่นที่เกิดจากการหนาตัวของผนังถุงน้ำที่อยู่ด้านล่างทันที เยื่อที่อ่อนนุ่มแต่แข็งแรงที่เรียกว่าเวลัมยืดออกเป็นรูปโค้งรอบกลางแท่นนี้และช่วยปิดผนึกประตู แถบเซลล์ที่ยืดหยุ่นได้อีกแถบหนึ่งพาดผ่านประตูเหนือขอบล่างเล็กน้อยและให้ความยืดหยุ่นแก่ด้านล่างของประตูให้กลายเป็น 'ริมฝีปาก' ที่งอได้ซึ่งสามารถปิดผนึกกับเวลัมได้อย่างสมบูรณ์

เซลล์ชั้นนอกของกับดักทั้งหมดจะขับเมือก ออกมา และบริเวณใต้ประตูจะมีการผลิตเมือกในปริมาณที่มากกว่าและมีน้ำตาลเป็นส่วนประกอบ เมือกนี้มีส่วนช่วยในการปิดผนึกอย่างแน่นอน และน้ำตาลอาจช่วยดึงดูดเหยื่อได้

สายพันธุ์บนบก เช่นU. sandersoniiมีกับดักขนาดเล็ก (บางครั้งเล็กเพียง 0.2 มม.; 1/100") [ 2 ]ที่มีโครงสร้างคล้ายจะงอยปากกว้างยื่นออกมาและโค้งลงเหนือทางเข้า ซึ่งจะสร้างทางเดินไปยังประตูกับดักและอาจช่วยป้องกันการดักจับและการกลืนกินอนุภาคอนินทรีย์ สายพันธุ์ในน้ำ เช่นU. inflataมักจะมีกระเพาะปัสสาวะขนาดใหญ่กว่า—มากถึง 1.2 ซม. (0.47 นิ้ว) [ 2 ] —และปากของกับดักมักจะไม่ได้ล้อมรอบด้วยจะงอยปาก แต่ล้อมรอบด้วยหนวดที่แตกแขนง ซึ่งทำหน้าที่ทั้งนำทางสัตว์เหยื่อไปยังทางเข้าของกับดักและป้องกันปากกับดักจากวัตถุขนาดใหญ่ที่อาจกระตุ้นกลไกโดยไม่จำเป็น สายพันธุ์ที่อาศัยอยู่บนพืชมีหนวดที่ไม่แตกแขนงซึ่งโค้งงออยู่ด้านหน้าปากและน่าจะทำหน้าที่เดียวกัน แม้ว่าจะมีการสังเกตว่าพวกมันยังสามารถกักเก็บน้ำไว้ด้านหน้าปากได้ด้วยแรงดึงดูดของเส้นเลือดฝอย และสิ่งนี้ช่วยในการดักจับ การกระทำ[ 4 ]

กลไกการดักจับ

กับดักของพืชน้ำชนิดหนึ่งที่เรียกว่า Bladderwort: หนวดที่ยาวและมักแตกแขนง (แต่ในภาพนี้แสดงแบบง่ายๆ) จะนำทางไรน้ำ(Daphnia ) ไปยังประตูของกับดักในพืชน้ำชนิดนี้
กลไกกับดักของพืชน้ำกระเพาะ: เมื่อมองจากด้านล่าง กระเพาะที่ถูกบีบด้วยการขับถ่ายน้ำจะพองตัวขึ้นอย่างฉับพลันเมื่อประตูของกับดักถูกเปิดออกโดยไรน้ำที่หลงเข้ามา กระเพาะจะดูดน้ำที่อยู่ใกล้เคียงเข้าไป รวมถึงสัตว์เคราะห์ร้ายที่ไปกระตุ้นกับดักด้วย

กลไกการดักจับของUtriculariaเป็นแบบกลไกล้วนๆ ไม่จำเป็นต้องมีปฏิกิริยาใดๆ จากพืช (การระคายเคือง) เมื่อมีเหยื่ออยู่ ซึ่งแตกต่างจากกลไกที่ถูกกระตุ้นที่ใช้โดยต้นหม้อข้าวหม้อแกงลิง ( Dionaea ) ต้นน้ำ ( Aldrovanda ) และต้นหยาดน้ำค้างหลายชนิด ( Drosera ) กลไกการทำงานเพียงอย่างเดียวที่เกี่ยวข้องคือการสูบน้ำออกอย่างต่อเนื่องผ่านผนังกระเพาะปัสสาวะโดยการขนส่งแบบแอคที[ ​​4 ]

เมื่อสูบน้ำออก ผนังของกระเพาะปัสสาวะจะถูกดูดเข้าด้านในด้วยแรงดันลบที่เกิดขึ้น และสารละลายใดๆ ภายในกระเพาะปัสสาวะจะมีความเข้มข้นมากขึ้น ด้านข้างของกระเพาะปัสสาวะจะโค้งงอเข้าด้านใน เก็บพลังงานศักยภาพไว้เหมือนสปริง ในที่สุดจะไม่สามารถสกัดน้ำออกได้อีกต่อไป และกับดักกระเพาะปัสสาวะจะ 'ตั้งค่าอย่างสมบูรณ์' (ในทางเทคนิคแรงดันออสโมติกมากกว่าแรงดันทางกายภาพเป็นปัจจัยจำกัด) [ 4 ]

จากด้านล่างของประตูบานพับจะมีส่วนที่ยื่นออกมาเป็นเส้นขนแข็งยาวหลายเส้น ซึ่งบางครั้งเรียกว่าขนกระตุ้นหรือหนวดแต่ไม่มีความคล้ายคลึงกับตัวกระตุ้นที่ไวต่อความรู้สึกที่พบในDionaeaและAldrovandaอันที่จริง ขนเหล่านี้เป็นเพียงคันโยก แรงดูดที่เกิดจากกระเพาะปัสสาวะที่เตรียมพร้อมบนประตูจะถูกต้านทานโดยการยึดเกาะของส่วนล่างที่ยืดหยุ่นกับแผ่นปิดผนึกที่อ่อนนุ่ม สมดุลขึ้นอยู่กับตัวกระตุ้นเส้นผมอย่างแท้จริง และการสัมผัสเพียงเล็กน้อยกับขนคันโยกเส้นใดเส้นหนึ่งจะทำให้ขอบประตูที่ยืดหยุ่นเสียรูปมากพอที่จะสร้างช่องว่างเล็กๆ ทำให้การปิดผนึกแตก[ 4 ]

เมื่อซีลถูกรบกวน ผนังกระเพาะปัสสาวะจะดีดกลับไปเป็นรูปทรงกลมมากขึ้นทันที ประตูจะเปิดออกและน้ำจะถูกดูดเข้าไปในกระเพาะปัสสาวะ สัตว์ที่สัมผัสคันโยก หากตัวเล็กพอ ก็จะถูกดูดเข้าไปอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และทันทีที่กับดักเต็ม ประตูก็จะกลับไปอยู่ในตำแหน่งปิด การดำเนินการทั้งหมดจะเสร็จสิ้นในเวลาเพียงหนึ่งในร้อยของวินาที[ 4 ]

เมื่อเข้าไปข้างในแล้ว เหยื่อจะถูกย่อยสลายด้วยน้ำย่อย โดยทั่วไปกระบวนการนี้จะเกิดขึ้นภายในไม่กี่ชั่วโมง แม้ว่าโปรโตซัวบางชนิดจะดูเหมือนมีความทนทานสูงและพบว่ามีชีวิตอยู่ได้หลายวันภายในกับดัก ตลอดเวลา ผนังกับดักจะยังคงสูบน้ำออกมา และกระเพาะปัสสาวะจะพร้อมสำหรับการจับครั้งต่อไปได้ในเวลาเพียง 15 ถึง 30 นาที[ 4 ]

ความสัมพันธ์ของจุลินทรีย์

กระเพาะปัสสวะของUtriculariaมักเพาะเลี้ยง ชุมชนจุลินทรีย์ แบบพึ่งพาอาศัยกันซึ่งอาจเป็นปัจจัยสำคัญมากในการย่อยเหยื่อภายในUtriculariaแบคทีเรียจะบริโภคสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำซึ่งสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ไม่สามารถดูดซึมได้โดยตรง เมื่อแบคทีเรียดูดซับสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำ พวกมันก็จะปล่อยสารอาหารออกมาด้วย ซึ่งช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตแบบสังเคราะห์แสง เนื่องจากกับ ดัก ของUtriculariaถูกปิดผนึกและมีส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมดของห่วงโซ่อาหารจุลินทรีย์ จึงสามารถสันนิษฐานได้ว่ากิจกรรมของเอนไซม์และสารอาหารที่มีอยู่ในของเหลวในกับดักของ Utricularia ส่วนใหญ่มาจากชุมชนจุลินทรีย์เหล่านี้[ 17 ]   นอกจากนี้ กับดักของ Utriculariaมักจะรวบรวมไมโครแพลงก์ตอนและเศษซากที่หลากหลาย เมื่อเพอริไฟตอนเหล่านี้ละลายลงในสารอาหารพื้นฐานภายในสภาพแวดล้อมของกระเพาะปัสสวะ เอนไซม์ของแบคทีเรียจะช่วยในการย่อยอาหาร ดังนั้น การหลั่งคาร์บอนและการใช้เพอริไฟตอนในยูทริเคิลทำให้Utricularia สามารถ ดำรงชีวิตอยู่ได้โดยมีการแข่งขันค่อนข้างน้อย

ภาวะพึ่งพาอาศัยกันอาจเป็นความสัมพันธ์ที่สำคัญใน การวิวัฒนาการของกับดัก Utricularia ในน้ำ เนื่องจากจุลินทรีย์เหล่านี้อาจช่วยให้พืชเหล่านี้ได้รับสารอาหารที่จำเป็นเมื่อพวกมันสูญเสียราก เนื่องจากพวกมันอาจมีปัญหาในการได้รับฟอสฟอรัส ฟอสฟอรัสถูกพบว่าเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดใน โภชนาการของ Utriculariaซึ่งช่วยอธิบายว่าทำไม กระเพาะปัสสาวะ ของ Utriculariaจึงพบแบคทีเรียหลากหลายชนิดเพื่อช่วยในการย่อยฟอสฟอรัส[ 17 ]

การหายใจที่ดีขึ้น

Utriculariaมี อัตรา การหายใจ สูง กว่าเนื้อเยื่อพืชส่วนใหญ่มาก โดยส่วนใหญ่เป็นผลมาจากกับดักที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้พลังงาน เมื่อถูกกระตุ้น เหยื่อจะถูกจับผ่าน กระบวนการ ปั๊มไอออน สองขั้นตอน ที่ขับเคลื่อนด้วยATPโดยสิ่งมีชีวิตจะถูกดูดเข้าไปด้วยแรงดันลบภายในที่เกิดจากการปั๊มน้ำออกจากกับดักและเข้าสู่สิ่งแวดล้อมภายนอก การวิจัยล่าสุดชี้ให้เห็นว่าหน่วยย่อย COX1 (COX1) ซึ่งเป็นเอนไซม์จำกัดอัตราใน เส้นทาง การหายใจระดับเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ ATP ได้วิวัฒนาการภายใต้การคัดเลือกแบบดาร์วินเชิง บวก ใน กลุ่ม UtriculariaGenliseaดูเหมือนว่าจะมีการแทนที่แบบปรับตัวของซิสเทอีน สองตัวที่อยู่ติดกัน ( โมทีฟ CC ) ที่จุดเชื่อมต่อของเกลียว 3 ของ COX1 และไซโตโครมซี โมทีฟ CC นี้ไม่มีอยู่ในยูคาริ โอ ตา อาร์ เคียและแบคทีเรียประมาณ 99.9% ในฐานข้อมูลบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่อาจแยกการขนส่งอิเล็กตรอน ออก จากการปั๊มโปรตอน ด้วยวิธีนี้ช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์สามารถกักเก็บโปรตอนและเก็บไว้จนกว่าจะต้องการ ATP [ 18 ]การแยกส่วนดังกล่าวจะช่วยให้Utriculariaสามารถเพิ่มผลผลิตพลังงาน (พลังงาน × อัตรา) ให้เหมาะสมที่สุดในช่วงเวลาที่ต้องการ แม้ว่าจะต้องแลกมาด้วยประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ลดลง 20% ก็ตาม[ 19 ]

ตามสมมติฐานการกลายพันธุ์ของ ROS การกักเก็บโปรตอนเหล่านี้มีผลกระทบต่อเซลล์ ซึ่งอาจนำไปสู่การแทนที่นิวคลีโอไทด์ การฟอสโฟรีเลชันแบบออกซิเดชันเป็นกระบวนการที่ไม่สมบูรณ์ ซึ่งทำให้อิเล็กตรอนรั่วไหลเข้าไปในลูเมน และลดออกซิเจนได้เพียงบางส่วน ออกซิเจนที่ลดลงบางส่วนนี้เป็นออกซิเจนชนิดที่ว่องไว (ROS) ซึ่งอาจเป็นอันตรายมาก ต่างจากโมเลกุลน้ำซึ่งลดลงอย่างสมบูรณ์ เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงศักยภาพระหว่างลูเมนและช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์มากขึ้น การรั่วไหลของห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนก็จะเพิ่มขึ้นด้วย ดังนั้นจึงสร้าง ROS มากขึ้นในไมโทคอนเดรียของUtricularia ROS เป็นอันตรายต่อเซลล์ เนื่องจากทำให้เกิดความเสียหายต่อนิวคลีโอไทด์และ DNA แบบเกลียว ดังนั้นการหายใจระดับเซลล์ที่เพิ่มขึ้นของ กระเพาะปัสสาวะของ Utriculariaร่วมกับการกักเก็บโปรตอนที่ไม่เหมือนใคร อาจนำไปสู่อัตราการแทนที่นิวคลีโอไทด์ที่สูง และความหลากหลายที่กว้างขวาง[ 18 ]

วิวัฒนาการโครงสร้างนี้ดูเหมือนจะไม่น่าจะเกิดขึ้นโดยบังเอิญเพียงอย่างเดียว ดังนั้นนักวิจัยหลายคนจึงแนะนำว่าการปรับตัวที่สำคัญนี้ในUtriculariaทำให้เกิดวิวัฒนาการทางสัณฐานวิทยาอย่างมากของโครงสร้างกับดักที่ค่อนข้างเรียบง่ายไปจนถึงกับดักที่มีความซับซ้อนและมีประสิทธิภาพสูง การปรับตัวนี้อาจช่วยเพิ่มความเหมาะสมของสกุลโดยการเพิ่มช่วงของเหยื่อ อัตราการจับ และการกักเก็บสารอาหารในระหว่างการย่อยสลายเหยื่อ[ 19 ]

การทดลองของลอยด์

ในช่วงทศวรรษ 1940 ฟรานซิส เออร์เนสต์ ลอยด์ได้ทำการทดลองอย่างกว้างขวางกับพืชกินแมลง รวมถึงUtriculariaและได้สรุปประเด็นต่างๆ มากมายที่ก่อนหน้านี้เป็นเพียงการคาดเดา เขาพิสูจน์ว่ากลไกของกับดักนั้นเป็นกลไกล้วนๆ โดยการฆ่าขนกระตุ้นด้วยไอโอดีนและแสดงให้เห็นในภายหลังว่าการตอบสนองไม่ได้รับผลกระทบ และโดยการแสดงให้เห็นว่ากับดักสามารถเตรียมพร้อมที่จะทำงานเป็นครั้งที่สอง (หรือสาม) ได้ทันทีหลังจากถูกกระตุ้น หากการขับน้ำของกระเพาะปัสสาวะได้รับการช่วยเหลือจากการบีบเบาๆ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ความล่าช้าอย่างน้อยสิบห้านาทีระหว่างการทำงานของกับดักเกิดจากเวลาที่จำเป็นในการขับน้ำเท่านั้น และตัวกระตุ้นไม่จำเป็นต้องใช้เวลาในการฟื้นตัว (ต่างจากขนกระตุ้นที่ตอบสนองของVenus flytrapเป็นต้น) [ 4 ]

เขาทดสอบบทบาทของเวลัมโดยแสดงให้เห็นว่ากับดักจะไม่ทำงานหากมีการตัดเล็กๆ เกิดขึ้น และแสดงให้เห็นว่าการขับถ่ายน้ำสามารถดำเนินต่อไปได้ภายใต้เงื่อนไขทั้งหมดที่น่าจะพบได้ในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ แต่สามารถป้องกันได้โดยการผลักดันแรงดันออสโมติกในกับดักให้เกินขีดจำกัดปกติโดยการนำกลีเซอรีนเข้ามา[ 4 ]

การกลืนกินเหยื่อขนาดใหญ่

ลอยด์ได้ทุ่มเทการศึกษาวิจัยหลายชิ้นให้กับความเป็นไปได้ ซึ่งมักถูกกล่าวถึงแต่ไม่เคยมีการพิสูจน์มาก่อนในเชิงวิทยาศาสตร์ ว่าUtriculariaสามารถกินเหยื่อขนาดใหญ่ เช่น ลูกอ๊อดและตัวอ่อนยุง โดยจับที่หางและค่อยๆ กลืนกินทีละน้อย[ 4 ​​] [ 12 ]

ก่อนหน้า Lloyd มีผู้เขียนหลายคนรายงานปรากฏการณ์นี้และพยายามอธิบายโดยตั้งสมมติฐานว่าสิ่งมีชีวิตที่ถูกจับที่หางจะทำให้กับดักทำงานซ้ำ ๆ ขณะที่พวกมันดิ้นรนเพื่อพยายามหนี แม้ว่าหางของพวกมันจะถูกพืชย่อยอย่างต่อเนื่องก็ตาม อย่างไรก็ตาม Lloyd ได้แสดงให้เห็นว่าพืชสามารถย่อยอาหารได้หลายขั้นตอนโดยไม่จำเป็นต้องมีสิ่งกระตุ้นหลายอย่าง[ 4 ]

ก้านดอกของพืชน้ำUtricularia inflataถูกยึดไว้ด้วยกลุ่มของทุ่นลอย

เขาสร้าง "เหยื่อ" เทียมที่เหมาะสมสำหรับการทดลองของเขาโดยการคนอัลบูมิน (ไข่ขาว) ลงในน้ำร้อนและเลือกเส้นที่มีความยาวและความหนาที่เหมาะสม เมื่อจับที่ปลายด้านหนึ่ง เส้นใยจะค่อยๆ ถูกดูดเข้าไป บางครั้งเป็นการกระโดดอย่างกะทันหัน และบางครั้งก็เป็นการเคลื่อนไหวที่ช้าและต่อเนื่อง เส้นใยอัลบูมินมักจะถูกกลืนเข้าไปจนหมดในเวลาเพียงยี่สิบนาที[ 4 ]

ตัวอ่อนยุงที่ถูกจับที่หางจะถูกกลืนเข้าไปทีละน้อย ตัวอย่างทั่วไปที่ลอยด์ยกมาแสดงให้เห็นว่าตัวอ่อนที่มีขนาดอยู่ในขีดจำกัดสูงสุดที่กับดักจะรับมือได้จะถูกกลืนเข้าไปทีละระยะในช่วงเวลาประมาณยี่สิบสี่ชั่วโมง แต่ส่วนหัวซึ่งแข็งมักจะใหญ่เกินไปสำหรับปากกับดักและจะยังคงอยู่นอกกับดัก ทำให้ประตูอุดตัน เมื่อเกิดเหตุการณ์เช่นนี้ เห็นได้ชัดว่ากับดักสร้างการปิดผนึกที่มีประสิทธิภาพกับส่วนหัวของตัวอ่อน เนื่องจากตัวอ่อนยังคงสามารถขับน้ำออกมาและแบนราบได้ แต่ถึงกระนั้นมันก็จะตายภายในประมาณสิบวัน "เห็นได้ชัดว่าเนื่องจากการกินมากเกินไป" [ 4 ]

เหยื่อที่มีลำตัวอ่อนนุ่มขนาดเดียวกัน เช่น ลูกอ๊อดขนาดเล็ก สามารถถูกกลืนเข้าไปได้ทั้งหมด เนื่องจากไม่มีส่วนที่แข็ง และถึงแม้ว่าส่วนหัวจะสามารถอุดประตูได้ชั่วขณะ แต่ก็จะอ่อนตัวลงและถูกดูดเข้าไปในที่สุด[ 4 ]

เส้นใยอัลบูมินที่บางมากอาจอ่อนนุ่มและละเอียดพอที่จะทำให้ประตูบานพับปิดสนิทได้ โดยจะไม่ถูกดึงเข้าไปอีกเว้นแต่ขนกระตุ้นจะถูกกระตุ้นอีกครั้ง ในทางกลับกัน เส้นผมของมนุษย์ซึ่งละเอียดกว่าแต่ค่อนข้างแข็งและไม่ยืดหยุ่น อาจป้องกันไม่ให้เกิดการปิดผนึก ซึ่งจะป้องกันไม่ให้กับดักรีเซ็ตได้เลยเนื่องจากการรั่วไหลของน้ำ[ 4 ]

ลอยด์สรุปว่าแรงดูดที่เกิดจากการขับน้ำออกจากกระเพาะปัสสาวะเพียงพอที่จะดึงเหยื่อที่มีลำตัวอ่อนนุ่มขนาดใหญ่เข้าไปในกับดักโดยไม่จำเป็นต้องสัมผัสคันโยกกระตุ้นซ้ำอีกครั้งหรือมากกว่านั้น สัตว์ที่มีความยาวมากพอที่จะไม่ถูกกลืนเข้าไปทั้งหมดเมื่อกับดักทำงานครั้งแรก แต่บางและอ่อนนุ่มพอที่จะทำให้ประตูสามารถกลับไปยังตำแหน่งที่ตั้งไว้ได้อย่างสมบูรณ์ จะถูกทิ้งไว้บางส่วนนอกกับดักจนกว่ามันหรือร่างกายอื่นจะกระตุ้นกลไกอีกครั้ง อย่างไรก็ตาม การจับสิ่งมีชีวิตที่มีลำตัวแข็งที่ไม่ถูกดึงเข้าไปในกับดักอย่างสมบูรณ์จะขัดขวางการทำงานต่อไป[ 4 ]

พันธุศาสตร์

Chris Whitewoods ได้พัฒนาแบบจำลองการคำนวณของการควบคุมทางพันธุกรรมที่เป็นไปได้ในUtricularia gibbaเพื่อแสดงให้เห็นว่ายีนอาจควบคุมการก่อตัวของพื้นผิวด้านบนและด้านล่างของใบแบนได้อย่างไร และกับดักรูปถ้วยอาจวิวัฒนาการมาจากใบแบนได้อย่างไร การเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีนของUtriculariaสามารถอธิบายการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเหล่านี้ได้ ใบ ของ U. gibbaดูคล้ายกันในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา แต่ในระยะต่อมาอาจพัฒนาเป็นกับดักทรงกลมหรือใบย่อยทรงกระบอก[ 20 ]การขยายตัวในทิศทางของใบถูกเสนอให้เป็นตัวขับเคลื่อนที่สำคัญของการสร้างรูปร่าง ของ กับดัก พื้นผิวด้านบนและด้านล่างของใบมีความสัมพันธ์กับเครื่องหมายทางพันธุกรรมที่แตกต่างกัน เครื่องหมาย UgPHV1 เกี่ยวข้องกับพื้นผิวด้านบนของใบ[ 21 ]ต้นอ่อนของกับดักจะมีรูปร่างเป็นทรงกลมเนื่องจากการเจริญเติบโตทั้งในทิศทางตามยาวและตามขวางเมื่อ UgPHV1 / PHAVOLUTA (PHV) ถูกจำกัด การแสดงออกของ UgPHV1 ยับยั้งการพัฒนาของกับดักและนำไปสู่การสร้างใบย่อย[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 6 ] แบบจำลองเดียวกันนี้สามารถใช้เพื่ออธิบายการพัฒนารูปร่างของใบรูปทรงอื่นๆ รวมถึงกับดัก Sarracenia รูปทรงเหยือกในแง่ของการควบคุมการแสดงออกของยีนในเชิงพื้นที่[ 21 ]

อัตราการหายใจที่เพิ่มขึ้นอันเนื่องมาจากการกลายพันธุ์ของยีนCOXIอาจทำให้เกิดลักษณะเพิ่มเติมอีกสองประการใน กลุ่ม UtriculariaGenliseaได้แก่ i) อัตราการแทนที่นิวคลีโอไทด์ ที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก และ ii) ขนาดจีโน มที่ลดลงอย่างรวดเร็ว รวมถึง สายพันธุ์ Utricularia ที่มีจีโนม แฮพลอยด์ของพืชดอกขนาด เล็กที่สุดเท่าที่รู้จัก การศึกษาล่าสุดได้สร้างไลบรารีcDNA สามชุด จากอวัยวะต่างๆ ของU. gibba (~80Mb) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการลำดับจีโนมนิวเคลียร์ ของ Utriculariaขนาดใหญ่พวกเขาบันทึกอัตราการแทนที่นิวคลีโอไทด์ที่เพิ่มขึ้นในจีโนมคลอโรพลาสต์ ไมโทคอนเดรีย และเซลล์ พวกเขายังบันทึกระดับโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการซ่อมแซม DNA และ การล้าง พิษอนุมูลอิสระ (ROS) ที่เพิ่มขึ้น ROS เป็นผลผลิตจากกระบวนการเผาผลาญของเซลล์ซึ่งอาจก่อให้เกิดความเสียหายต่อเซลล์เมื่อสะสมในปริมาณมาก พวกเขาพบว่าการแสดงออกของการซ่อมแซม DNA และการล้างพิษ ROS นั้นพบได้ทั่วไป ไม่ใช่เฉพาะในส่วนที่ถูกดักจับเท่านั้น เนื่องจากการแสดงออกอย่างแพร่หลายนี้ คาดว่าการล้างพิษ ROS สัมพัทธ์จะต่ำกว่าในโครงสร้างดักจับ เนื่องจากอัตราการหายใจสูงที่เกิดจากการกระตุ้นของโครงสร้างดักจับ ซึ่งในที่สุดจะนำไปสู่ผลกระทบที่เป็นพิษและการกลายพันธุ์ ที่สูงขึ้น การกระทำที่ก่อให้เกิดการกลายพันธุ์ของการผลิต ROS ที่เพิ่มขึ้นอาจอธิบายได้ทั้งอัตราการแทนที่นิวคลีโอไทด์ที่สูงและการวิวัฒนาการแบบไดนามิกของขนาดจีโนม (ผ่านการแตกของสายคู่)

การเปลี่ยนแปลงอย่างมากในขนาดจีโนมและอัตราการกลายพันธุ์ที่สูง อาจส่งผลให้เกิดความแปรผันที่สังเกตได้ใน ขนาดกระเพาะปัสสาวะ โครงสร้างราก และการก่อตัวของลำต้นที่ผ่อนคลายของพืชสกุล Utriculariaโดยรวมแล้ว การเกิดขึ้นของยีน COXI ที่กลายพันธุ์และอัตราการกลายพันธุ์ที่สูง เป็นสมมติฐานเชิงวิวัฒนาการที่แข็งแกร่งสำหรับความแปรผันที่พบในพืชสกุล Utricularia

สายพันธุ์

Utriculariaเป็นสกุลของพืชกินแมลง ที่ใหญ่ที่สุด เป็นหนึ่งในสามสกุลที่ประกอบกันเป็นวงศ์Lentibulariaceae (วงศ์กระเพาะผีเสื้อ ) ร่วมกับPinguicula (วงศ์บัตเตอร์เวิร์ต)และGenlisea ( วงศ์คอร์กสเวิร์ต )

เดิมที เชื่อกันว่าสกุลนี้มี 250 ชนิด จนกระทั่งปีเตอร์ เทย์เลอร์ได้ลดจำนวนลงเหลือ 214 ชนิดในงานวิจัยเชิงลึกของเขาเรื่อง " สกุล Utricularia – เอกสารทางอนุกรมวิธาน"ซึ่งตีพิมพ์โดยสำนักงานสิ่งพิมพ์ของสมเด็จพระราชินีนาถในปี 1989 การจำแนกประเภทของเทย์เลอร์ได้รับการยอมรับโดยทั่วไปในปัจจุบัน โดยมีการปรับเปลี่ยนตามการศึกษาทางด้านวิวัฒนาการชาติพันธุ์ (ดูด้านล่าง)

สกุลPolypompholyx หรือที่รู้จักกันในชื่อ "กระโปรงสีชมพู" นั้น ประกอบด้วย พืชกินแมลงเพียงสองชนิดคือPolypompholyx tenellaและPolypompholyx multifidaซึ่งก่อนหน้านี้เคยถูกแยกออกจากสกุลUtricularia ที่มีลักษณะคล้ายคลึงกัน โดยมีกลีบเลี้ยงสี่กลีบแทนที่จะเป็นสองกลีบ ปัจจุบันสกุลนี้ได้ถูกรวมเข้ากับสกุล Utriculariaแล้ว

สกุลBiovulariaประกอบด้วยชนิดBiovularia olivacea (หรือรู้จักกันในชื่อB. brasiliensisหรือB. minima ) และBiovularia cymbanthaปัจจุบันสกุลนี้ถูกรวมเข้ากับสกุล Utriculariaแล้ว

วิวัฒนาการทางสายพันธุ์

แผนภูมิวิวัฒนาการต่อไปนี้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างสกุลย่อยและส่วนต่างๆ โดยสรุปผลการศึกษา 2 เรื่อง (Jobson et al. 2003; Müller et al. 2004) [ 13 ] [ 23 ]ตาม Müller et al. 2006 [ 24 ]เนื่องจากส่วนAranellaและVesiculinaเป็นกลุ่มโพลีไฟเลติกจึงปรากฏหลายครั้งในแผนภูมิวิวัฒนาการ(*)ส่วนที่มีเพียงชนิดเดียวบางส่วนไม่ได้รวมอยู่ในการศึกษา ดังนั้นตำแหน่งของส่วนเหล่านั้นในระบบนี้จึงไม่ชัดเจน ส่วนที่ไม่ได้รวมอยู่ด้านล่าง ได้แก่Candollea , Chelidon , Choristothecae , Kamienskia , Martinia , Meionula , Mirabiles , Oliveria , Setiscapella , Sprucea , SteyermarkiaและStylothecaในสกุลย่อยUtricularia ; Minutaeในสกุลย่อยBivalvaria ; และTridentariaในสกุลย่อย Polypompholyx

  • โลโก้ Wikimedia Commonsสื่อที่เกี่ยวข้องกับต้น Bladderwort ( Utricularia )ใน Wikimedia Commons
  • โลโก้วิกิสปีชีส์ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับ พืชสกุล Utricularia (Bladderwort )ใน Wikispecies
  • สมาคมพืชกินแมลงนานาชาติ
  • อุตริคูลาเรีย
  • สมาคมพฤกษศาสตร์แห่งอเมริกา, Utricularia - พืชในวงศ์ Bladderworts เก็บถาวรเมื่อ 5 มกราคม 2012 ที่Wayback Machine
  • บทความในนิตยสาร Wired ที่มีวิดีโอแสดงวิธีการดักจับอาหารของพืชชนิดนี้
  • โลกภายในของUtriculariaจากศูนย์ John Innes เก็บถาวรเมื่อวันที่ 31 กรกฎาคม 2019 ที่Wayback Machine
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Utricularia&oldid=1350973780 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อุตริคูลาเรีย

Utricularia ซึ่งโดยทั่วไปเรียกรวมกันว่า Bladderworts เป็นสกุลของ พืชกินแมลง ประกอบด้วยประมาณ 233 ชนิด (จำนวนที่แน่นอนแตกต่างกันไปตามความคิดเห็นในการจำแนกประเภท; สิ่งพิมพ์ปี 2001...

คำอธิบาย

ส่วนหลักของพืชสกุล Bladderwort มักจะอยู่ใต้ผิวดินเสมอ ชนิดที่ขึ้นบนบกบางครั้งอาจสร้างใบสังเคราะห์แสงได้บ้าง ส่วนชนิดที่ขึ้นในน้ำสามารถพบเห็นได้ใต้ผิวน้ำของสระน้ำและลำธาร

โครงสร้างพืช

พืชส่วนใหญ่สร้างลำต้นหรือไหลที่ยาวและบาง บางครั้งแตก แขนง อยู่ใต้พื้นผิวของสิ่งที่มันอาศัยอยู่ ไม่ว่าจะเป็นน้ำในบ่อหรือมอสที่ห้อยลงมาบนเรือนยอดของป่าฝนเขตร้อน ลำต้นหรือไหลเหล่านี้จะยึดติดทั้งกับดักกระเพาะปัสสาวะและยอดใบที่ใช้สังเคราะห์แสง และในพืชที่ขึ้นบนบก...

นิรุกติศาสตร์

ชื่อสามัญ Utricularia มาจากภาษาละติน utriculus ซึ่งเป็นคำที่มีความหมายที่เกี่ยวข้องหลายอย่าง แต่โดยทั่วไปมักหมายถึง ขวดไวน์ ขวด หนัง หรือ ปี่สกอ ต [ 10 ]