ต้นเหยือกนี้ล่อแมลงให้เข้าไปในกับดักมรณะใต้ดิน

Martin Dančák ไม่ได้ออกเดินทางเพื่อค้นหาสายพันธุ์พืชที่แปลกใหม่สำหรับวิทยาศาสตร์ นักชีววิทยาเพิ่งเดินทางผ่านป่าฝนในเกาะบอร์เนียว ซึ่งเป็นเกาะขนาดใหญ่ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ จากนั้นเขาและเพื่อนร่วมงานก็พบกับความประหลาดใจที่จมดิ่ง

ซ่อนอยู่ใต้ดินและในโพรงที่มืดและเต็มไปด้วยตะไคร่น้ำใต้รากไม้ที่ซุ่มซ่อนพืชเหยือกที่กินเนื้อเป็นอาหาร พืชเหยือกส่วนใหญ่จะกางกับดักขึ้นจากพื้นดินหรือห้อยไว้ในอากาศหรือในน้ำ พืชที่ Dančák ค้นพบฝังกับดักส่วนใหญ่ในดิน เป็นพันธุ์ไม้เหยือกแรกที่นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นว่าทำเช่นนี้

เหยือกดูเหมือนมะเขือยาวกลวง พวกเขาล่อเหยื่อที่ไม่สงสัยให้เข้าไปในกับดักเหมือนรูท่อระบายน้ำ ที่ด้านล่างมีสตูว์น้ำย่อยอยู่ เมื่อมดหรือแมลงปีกแข็งเข้ามา แมลงก็จะตกลงสู่ความตาย มันจมน้ำตายในกับดักมรณะใต้ดินและกลายเป็นอาหารสำหรับพืช

“แน่นอนว่าเราประหลาดใจ” Dančák กล่าว เขาทำงานในสาธารณรัฐเช็กที่มหาวิทยาลัย Palacký ใน Olomouc “ไม่มีใคร” เขากล่าวเสริม “จะคาดหวังว่าโรงงานเหยือกที่มีกับดักใต้ดินจะมีอยู่จริง”

นั่นเป็นเพราะเหยือกมักจะเปราะบาง แต่กับดักที่ฝังอยู่ในสายพันธุ์ใหม่นั้นมีผนังเนื้อ สิ่งเหล่านี้อาจกระแทกกับดินเมื่อเติบโตใต้ดิน นั่นคือสิ่งที่Dančákและเพื่อนร่วมงานตั้งสมมติฐานในวันที่ 23 มิถุนายนใน PhytoKeys ตามหม้อที่ซ่อนอยู่ พวกเขาตั้งชื่อสายพันธุ์ว่า Nepenthes pudica มันใช้คำว่า “pudicus” ซึ่งเป็นคำภาษาละตินที่แปลว่าขี้อาย

งานใหม่นี้ “เน้นว่ายังมีความหลากหลายทางชีวภาพมากเพียงใดที่เรายังไม่ได้ค้นพบอย่างเต็มที่” Leonora Bittleston กล่าว เธอเป็นนักชีววิทยาที่ Boise State University ในไอดาโฮ ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้ อาจมีพันธุ์พืชเหยือกใต้ดินอื่น ๆ ที่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้สังเกตเห็นเธอกล่าว “ฉันคิดว่าหลายคนไม่ได้ขุดลงไปจริงๆ”

ใบไม้เรดวู้ดบางชนิดทำอาหารในขณะที่บางชนิดดื่มน้ำ

ซึ่งแต่ละชนิดเติบโตบนต้นไม้แตกต่างกันไปตามสภาพอากาศ

เรดวูดส์เป็นต้นไม้ที่เก่าแก่ สูงที่สุด และมีความยืดหยุ่นสูงที่สุดในโลก พวกเขาได้รับความช่วยเหลือจากเปลือกทนไฟและใบที่ทนต่อศัตรูพืช นักวิจัยพืชได้ค้นพบสิ่งอื่นที่อาจช่วยให้ต้นไม้เหล่านี้รับมือกับสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงไปของโลกได้ พวกเขามีใบไม้สองประเภท – และแต่ละใบก็เน้นการทำงานที่แตกต่างกัน

ประเภทหนึ่งแปลงคาร์บอนไดออกไซด์เป็นน้ำตาลผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง ทำให้อาหารของต้นไม้ ใบอื่นเชี่ยวชาญในการดูดซับน้ำเพื่อดับกระหายของต้นไม้

“มันน่าทึ่งมากที่เรดวูดมีใบสองประเภท” Alana Chin กล่าว เธอเป็นนักวิทยาศาสตร์พืชที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส แม้ว่าเรดวู้ดจะเป็นต้นไม้ที่ได้รับการศึกษามาอย่างดี “เราไม่รู้เรื่องนี้” เธอกล่าว

Chin และเพื่อนร่วมงานของเธอได้แบ่งปันการค้นพบของพวกเขาในวันที่ 11 มีนาคมใน American Journal of Botany

การค้นพบใหม่นี้อาจช่วยอธิบายว่าเรดวู้ดเหล่านี้ (Sequoia sempervirens) ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถอยู่รอดได้ดีในพื้นที่ที่มีตั้งแต่เปียกมากจนถึงค่อนข้างแห้ง การค้นพบนี้ยังชี้ให้เห็นว่าเรดวู้ดอาจปรับตัวได้เมื่อสภาพอากาศเปลี่ยนแปลง

บอกใบทั้งสองออกจากกัน

ชินและทีมของเธอพบกับความประหลาดใจของใบไม้ขณะตรวจดูพวงของใบและยอดที่พวกเขาเก็บมาจากต้นเรดวูดหกต้นที่แตกต่างกันในส่วนต่างๆ ของแคลิฟอร์เนีย พวกเขาต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีที่ต้นไม้เหล่านี้ดูดซับน้ำ บางคนอยู่ในพื้นที่เปียก บางคนอยู่ในพื้นที่แห้งแล้ง ใบไม้บางใบมาจากด้านล่างของต้นไม้ ส่วนใบอื่นๆ มีความสูงต่างกันไปจนถึงยอดไม้ ซึ่งอาจสูงได้ถึง 102 เมตร (ประมาณ 335 ฟุต) เหนือพื้นดิน รวมแล้วทีมงานดูใบไม้มากกว่า 6,000 ใบ

ย้อนกลับไปในห้องแล็บ นักวิจัยได้หมอกใบไม้ที่เพิ่งตัดใหม่มีหมอก โดยการชั่งน้ำหนักก่อนและหลังการพ่นหมอกควัน พวกเขาสามารถเห็นความชื้นที่พืชสีเขียวดูดซับ พวกเขายังวัดว่าใบไม้แต่ละใบสามารถสังเคราะห์แสงได้มากแค่ไหน นักวิจัยยังตัดใบและมองดูภายใต้กล้องจุลทรรศน์

พวกเขาคาดหวังว่าใบไม้ทั้งหมดจะมีลักษณะและตอบสนองในลักษณะเดียวกันไม่มากก็น้อย แต่พวกเขาไม่ได้

ใบบางใบดูดซับน้ำได้มาก พวกเขาโค้งงอมากขึ้น ดูเหมือนพวกมันจะพันรอบก้าน ราวกับว่ากำลังกอดมันอยู่ ด้านนอกของใบเหล่านี้ไม่มีการเคลือบแบบขี้ผึ้งและกันน้ำ และภายในก็เต็มไปด้วยทิชชู่กักเก็บน้ำ

ยิ่งไปกว่านั้น โครงสร้างการสังเคราะห์แสงที่สำคัญบางอย่างในใบไม้เหล่านี้ยังดูยุ่งเหยิงอีกด้วย ตัวอย่างเช่น ท่อที่ใบส่งน้ำตาลที่เพิ่งทำใหม่เข้าไปในส่วนอื่น ๆ ของพืชถูกเสียบและแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย ทีมของ Chin ตัดสินใจเรียกใบเหล่านี้ว่า “แกน” เพราะอยู่ใกล้ลำต้นที่เป็นไม้หรือแกนของกิ่ง

ใบไม้อีกประเภทหนึ่งมีรูที่ผิวมากกว่าเรียกว่าปากใบ รูพรุนเหล่านี้ทำให้ใบไม้สามารถหายใจเอาคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เข้าไปในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงและหายใจออกออกซิเจนได้ ตอนนี้ทีมของ Chin อ้างถึงสิ่งเหล่านี้เป็นใบต่อพ่วง (Pur-IF-er-ul) เพราะมันยื่นออกมาจากขอบกิ่ง พวกมันคลี่ออกจากก้านเพื่อรับแสงมากขึ้น ใบเหล่านี้มีท่อลำเลียงน้ำตาลที่มีประสิทธิภาพและมี “เสื้อกันฝน” คล้ายขี้ผึ้งอยู่เหนือผิวใบ ทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นว่าใบเหล่านี้ควรจะสามารถสังเคราะห์แสงได้แม้ในสภาพอากาศที่เปียกชื้น

พืชส่วนใหญ่ใช้ใบไม้ชนิดเดียวในการสังเคราะห์แสงและดูดซับน้ำ Chin กล่าวว่าน่าแปลกใจที่ต้นไม้เหล่านี้มีประเภทใบที่แตกต่างกันซึ่งดูเหมือนว่าจะออกแบบมาให้ดื่มได้ เรดวู้ดยังคงมีใบประกอบอาหารมากกว่าใบดื่ม ตามตัวเลขแล้วกว่าร้อยละ 90 ของใบเรดวูดเป็นประเภททำน้ำตาล

การค้นพบใบไม้ที่ผลิบานในต้นเรดวูด “เป็นแรงบันดาลใจให้เรามองใบไม้แตกต่างออกไป” เอมิลี่ เบิร์นส์กล่าว เธอเป็นนักชีววิทยาที่ Sky Island Alliance นั่นคือกลุ่มความหลากหลายทางชีวภาพในเมืองทูซอน รัฐแอริโซนา เบิร์นส์ไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาใหม่นี้ แต่เธอศึกษาเรดวู้ดชายฝั่งและผลกระทบจากหมอก เธอกล่าวว่าข้อมูลใหม่นี้ตอกย้ำว่าใบไม้สามารถเป็น “มากกว่าเครื่องจักรสังเคราะห์แสง”

การศึกษายังแสดงให้เห็นเหตุผลหนึ่งว่าทำไมพืชบางชนิดจึงมีใบหรือดอกสองแบบ รูปแบบนั้นเรียกว่าพฟิสซึ่ม สำหรับเรดวู้ด ดูเหมือนว่าจะช่วยให้พวกมันปรับตัวเข้ากับสภาพอากาศที่หลากหลายได้ “การศึกษาครั้งนี้เผยให้เห็นถึงคุณลักษณะที่ประเมินค่าไม่ได้ของการถ่ายภาพพฟิสซึ่ม” เบิร์นส์กล่าว

ใบต่าง ๆ เพื่อการปรับตัวที่มากขึ้น

ใบเรดวูดทั้งหมดดื่มน้ำ ใบแกนนั้นดีกว่ามาก พวกเขาสามารถดูดซับน้ำได้มากกว่าใบรอบข้างถึงสามเท่า ทีมของ Chin พบ เรดวู้ดขนาดใหญ่สามารถดื่มน้ำได้มากถึง 53 ลิตรต่อชั่วโมงผ่านทางใบของมัน ซึ่งช่วยได้ด้วยการมีใบไม้จำนวนมาก ซึ่งบางครั้งอาจมีมากกว่า 100 ล้านต้นต่อต้น

รากยังดื่มน้ำ แต่ในการที่จะย้ายความชื้นนั้นไปยังใบของมัน Chin ตั้งข้อสังเกตว่า ต้นไม้ต้องสูบน้ำขึ้นสูงต้านแรงโน้มถ่วง ใบเลื้อยน้ำแบบพิเศษของเรดวูด “เป็นวิธีที่พืชใช้ลับๆล่อๆ เพื่อให้ได้น้ำโดยไม่ต้องเอามันออกจากดิน” เธออธิบาย เธอคาดว่าต้นไม้ส่วนใหญ่จะทำเช่นนี้ในระดับหนึ่ง แต่มีงานวิจัยไม่เพียงพอในเรื่องนี้ เธอกล่าว ดังนั้นจึงยากที่จะรู้ว่าไม้แดงเปรียบเทียบกันอย่างไร

ทีมงานพบว่าที่ใดบนต้นไม้ที่ใบนักดื่มสุดยอดจะเติบโตแตกต่างกันไปตามสภาพอากาศ ในพื้นที่เปียก เรดวู้ดแตกหน่อใบเหล่านี้ใกล้ด้านล่าง ที่ช่วยให้เก็บน้ำฝนเพิ่มเมื่อไหลลงมาจากด้านบน การวางใบไม้ที่สังเคราะห์แสงไว้ใกล้กับยอดไม้มากขึ้นจะช่วยให้พวกมันได้รับแสงแดดมากที่สุด

เรดวู้ดที่ปลูกในพื้นที่แห้งจะกระจายใบเหล่านี้ต่างกัน เนื่องจากที่นี่มีความชื้นไม่มากนัก ต้นไม้จึงเพิ่มใบดูดซับน้ำให้สูงขึ้นเพื่อดักจับหมอกและฝนทั้งหมด ด้วยจำนวนเมฆที่น้อยลงที่ไซต์เหล่านี้ ต้นไม้ไม่ได้สูญเสียอะไรมากโดยการวางใบทำน้ำตาลให้ต่ำลง อันที่จริง ผลการศึกษาใหม่พบว่ารูปแบบนี้ช่วยให้ใบเรดวูดในพื้นที่แห้งนำน้ำโดยรวมต่อชั่วโมงได้มากกว่า 10 เปอร์เซ็นต์ในพื้นที่เปียก

“ฉันชอบที่จะดูสายพันธุ์อื่นและดูว่า [แนวโน้มการกระจายใบ] นี้แพร่หลายมากขึ้นหรือไม่” ชินกล่าว เธอบอกว่าเธอคาดหวังให้ต้นสนหลายต้นทำเช่นเดียวกัน

ข้อมูลใหม่อาจช่วยอธิบายว่าไม้เรดวูดและไม้สนอื่นๆ มีความยืดหยุ่นมากเพียงใด ความสามารถในการเปลี่ยนตำแหน่งที่จิบน้ำและใบทำอาหารอาจทำให้ต้นไม้เหล่านั้นปรับตัวได้เมื่อสภาพอากาศอบอุ่นและแห้งแล้ง

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ www.horseng.com