Trávení kořisti

Trávení v pastech masožravých rostlin je překvapivě málo známé. Je to způsobeno tím, že tyto rostliny nejsou snadno dostupným materiálem k fyziologickému výzkumu. Problém tkví i v citlivosti masožravých rostlin na přenesení ze skleníků do laboratoří. Radikální změna prostředí nebo mechanické poškození může tyto rostliny v pravém slova smyslu šokovat. To se projeví všeobecným útlumem životních projevů, zvláště trávení.

Zpracování kořisti zahajují masožravé rostliny tím, že ji ovlhčí nebo většinou úplně zaplaví trávicí šťávou. Tento výměšek, obsahující enzymy, proniká do těla hmyzu nebo jiného uloveného živočicha a rozkládá jeho měkké části. Kořist přitom zpočátku často ještě žije. Při trávení u mnoha druhů pomáhají baktérie a nižší houby žijící v pastech rostlin nebo zanesené sem samotnou kořistí. Baktérie mají schopnost narušovat dokonce i tvrdé vnější kostry hmyzu. K úplnému rozložení těchto silných chitinových částí však nedochází. Zbytky hmyzu se u některých druhů hromadí v pastech nebo u jiných bývají odplaveny deštěm. Žádná masožravá rostlina nemá schopnost mechanického zpracování kořisti, jako je tomu běžně při trávení u živočichů. Ani pevné sevření pasti mucholapky podivné nestačí k rozdrcení hmyzu.

Jakmile jsou bílkoviny, polysacharidy a další látky v těle kořisti rozloženy na látky s menšími molekulami, nastává vstřebávání těchto produktů trávení. Předpokládá se, že čerpání živin do rostlinných buněk nastává vlivem osmózy. Vysoká koncentrace jednoduchých cukrů, které v buňkách žláz vznikají rozkladem makromolekul polysacharidu, zřejmě způsobuje pronikání roztoku s živinami do žláz.

Trávicí žlázy masožravých rostlin mají různou konstrukci a jsou různého původu. Například složité žlázy rosnatek a rosnolistu jsou speciální výčnělky, do nichž odbočuje i cévní systém. Jednoduché stopkaté žlázy tučnic a byblid vznikly jen z pokožkových buněk a jsou to v podstatě chlupy. U darlingtonie nejsou žádné trávicí žlázy a sekreci tekutiny i vstřebávání produktů trávení zajišťují buňky vnitřní pokožky láčky.

Trávicí žlázy vesměs nejsou zařízeny na mnohonásobné použití. Například u tučnic mohou přisedlé žlázy vyloučit trávicí šťávu jen jednorázově, žlázy rosnatek mohou zafungovat při trávení kořisti nejvýše třikrát. Proto také lapací orgány masožravých rostlin jsou velmi často krátkověké a po odumření jsou nahrazovány novými. Nejdéle, až 5 let, vytrvávají láčky darlingtonie, ovšem téměř nevylučují enzymy.

Vybavení masožravých rostlin vlastními trávicími enzymy je velmi různé. Nejdůležitější jsou hydrolázy, štěpící makromolekuly bílkovin, tuků a polysacharidů. Jejich přehled je uveden v tabulce. Kromě hydroláz vylučují některé masožravé rostliny ještě enzymy působící jiným způsobem. U rodů Drosera, Drosophyllum a Dionaea byla například zjištěna peroxidáza, významná při trávení mastných kyselin, a u rodů Nepenthes a Pinguicula enzym ribonukleáza. Mnoho protichůdných tvrzení existuje kolem enzymu chitinázy, umožňujícího narušení chitinového krunýře hmyzu. Zpravidla tento enzym vylučují baktérie, avšak mucholapka podivná a snad i některé další rostliny z čeledi rosnatkovitých mají vlastní chitinázu.

Prokázaná přítomnost (+) nebo nepřítomnost (-) hydrolytic- kých enzymů ve sterilních výměšcích nebo ve žlázách masožra- výčh rostlin (podle různých autorů)

Některé masožravé rostliny jsou díky vlastním enzymům při trávení kořisti soběstačné (Drosophyllum), jiné jsou vysloveně závislé na exoenzymech vylučovaných symbiotickými mikroorganismy (Darlingtonia). Mezi těmito vyhraněnými případy je plynulá řada přechodů, kdy účinek rostlinných enzymů je doplňován působením baktérií a nižších hub. Tím se trávení masožravých rostlin podobá trávení u živočichů. Je zajímavé, že z měchýřků jedné bublinatky a z láček jedné špirlice byla izolována mimo jiné baktérie Escherichia coli, známá z lidského trávicího traktu.

Aktivitu baktérií si ovšem masožravé rostliny regulují tak, aby intenzita rozkladných procesů byla příznivá. Proto ani objemná natrávená kořist láčkovek či špirlic za normálních okolností nikdy hnilobně nezapáchá. Činnost baktérií je regulována pomocí různých organických kyselin s bakteriostatickými účinky. Často to bývá například kyselina benzoová.

Masožravé rostliny po polapení kořisti také upravují kyselost trávicí šťávy, neboť každý enzym je nejaktivnější při určitém pH. Například jedna z proteáz u láčkovek nejvíce působí přibližně při pH 3. Aby se postupně mohly uplatnit také jiné enzymy, mění se kyselost v průběhu trávení. Velmi dobře to lze sledovat v konvicích láčkovek, kde se díky velkému objemu tekutiny její kyselost dobře stanoví. Podle měření u Nepenthes "Coccinea" vzrůstá kyselost trávicí šťávy po vhození kořisti do láčky z pH 6,5 až na pH 3 a potom se opět začne přibližovat výchozí hodnotě.

Trávicí orgány masožravých rostlin obsahují kromě baktérií a nižších hub řadu dalších symbiotických organismů. To platí zvláště u druhů s láčkami, v nichž mohou žít řasy, prvoci, vířníci, larvy much a komárů, roztoči a pavouci. V tekutině láček Sarracenia purpurea se vyvíjejí larvy komára Metriocnemus knabi a v láčkách Darlingtonia californica je to M. edwardsii. Dva různé druhy moskytů z rodu Wyeomyia se vyvíjejí v láčkách S. purpurea, přičemž každý vyhledává výhradně jen jeden z obou poddruhů této špirlice, a to i na společných lokalitách. Na zbytcích kořisti ve starších trumpetovitých láčkách špirlic se vyživují larvy much z rodů Sarcophaga, Dorraphora a Neosciara. Podobně se živí i bílí roztoči, pozorovaní v láčkách špirlic pěstovaných ve sklenících botanické zahrady v Liberci. U láčkovek bylo na různých přirozených lokalitách zjištěno v láčkách asi třicet druhů larev dvoukřídlého hmyzu, z větši části moskytů. Tyto organismy, žijící v láčkách masožravých rostlin, neprodukuji nějaký antienzym, jak se kdysi předpokládalo. Přežívají v pastech diky zvláštní odolnosti a diky tomu, že osidlují staré, málo aktivní láčky, jež prakticky již enzymy nevylučují.

Zvláštní zajímavosti jsou loupeživí pavouci, označovaní jako tak zvaní kleptoparaziti, kteří žijí na voskové zóně konvic láčkovek. V přírodě jsou vzácní a některé druhy těchto pavouků jsou dosud známé výhradně z ascidií některých druhů rodu Nepenthes. Je to například Misumenops nepenthicola, M. thienemannii či Thomisus nepenthephilus. Ani jiné masožravé rostliny nejsou ušetřeny vylupování kořisti. V Austrálii se takto přiživují u rosnatek a u Byblis gigantea specializované ploštice z rodu Cyrtopeltis, jež se bez následků pohybují po smrtonosných lepivých listech a vysávají chycený hmyz.