Кувшинные растения рода Nepenthes прекрасно себя чувствуют там, где это, казалось бы, невозможно. В почвах Юго-Восточной Азии и Австралии, где они растут, очень мало азота, но они процветают благодаря мрачному источнику этого важного питательного вещества – растворенной плоти мелких животных, в основном насекомых, которые попадают в их ловушки.

Новое исследование показало, почему непентесы так эффективны в ловле своих жертв: они производят сладкий нектар, содержащий мощный нейротоксин, который может заставить потерять равновесие на краю кувшина. Ученые доказали, что это первый известный пример нектара, действующего одновременно и как приманка, и как яд.

«Находка интригует, – рассказала Ульрике Бауэр из Бристольского университета, которая изучала растения непентес почти 20 лет, но не принимала участия в настоящем исследовании. – На нектар действительно долгое время не обращали внимания». Однако, по ее словам, идея о том, что он содержит соединения, «обезболивающие» насекомых, вполне правдоподобна, но ученые хотели бы получить более четкие доказательства того, что токсин происходит из нектара и что он действительно является причиной падений невезучих муравьев в кувшин.

Фитохимик Сабулал Бэби изучает плотоядные растения – «самые уникальные формы жизни на Земле» – более десяти лет. Он и его коллеги из Тропического ботанического сада и научно-исследовательского института имени Джавахарлала Неру ранее обнаружили, что края индийского кувшинчатого растения Nepenthes khasiana флуоресцируют, а недавно открытые ловушки выделяют углекислый газ, – все это привлекает насекомых. Поскольку они знали, что растения также производят нектар на своих ловушках и вокруг них, который действует как приманка, они решили изучить его более внимательно.

У других растений такой внецветочный нектар не предназначен для нанесения вреда насекомым. Высокое содержание сахара в жидкости привлекает муравьев, чье присутствие и агрессия отпугивают потенциальных травоядных. Но когда Бэби и его коллеги извлекли содержимое нектаров N. khasiana и нескольких других кувшинчатых растений, они обнаружили нечто неожиданное. Нектары содержат (+)-изошинанолон – соединение, которое препятствует активности фермента под названием ацетилхолинэстераза, который предотвращает накопление нейромедиатора ацетилхолина между нейронами. Слишком большое количество ацетилхолина у лабораторных животных привело к мышечным судорогам, слабости, нечеткости зрения и параличу.

Когда Бэби и его коллеги исследовали муравьев, утонувших в кувшинной жидкости N. khasiana, они почти не обнаружили активности ацетилхолинэстеразы в их тканях. Муравьи, собранные на внешней стороне растения, проявили большую активность. Это указывает на то, что нектар препятствует передвижению насекомых, говорит Бэби, делая их временно неуклюжими, из-за чего они с большей вероятностью упадут в кувшин. Нектар – это токсичная приманка.

Ульрике Бауэр не согласна с тем, что отношения настолько несбалансированы. Нектар не настолько силен, чтобы растения ловили каждого муравья, который его съедает; многие насекомые способны не обращать внимания на его воздействие и вернуться домой со сладким угощением. Сахар – важный пищевой ресурс для муравьев, потому что он очень энергоемкий, отмечает ученая. Между тем, рабочие муравьи являются по сути расходным материалом: «Для колонии муравьев выгодно пожертвовать некоторыми рабочими, при условии, что выжившие рабочие принесут достаточно сахара, чтобы компенсировать эту потерю».

«Это не было бы чем-то неслыханным, если бы нектар манипулировал насекомыми в пользу растения», – отметил Мартин Хейл, эксперт по взаимодействию муравьев и растений и экстрафлоральному нектару из Мексиканского центра перспективных исследований Национального политехнического института. Тем не менее, он считает, что предоставленные данные о том, что утонувшие муравьи демонстрировали высокий уровень ингибирования ацетилхолинэстеразы, в лучшем случае являются косвенными. Он хотел бы увидеть эксперименты по изучению живых муравьев до и после употребления нектара, чтобы убедиться, что жидкость оказывает реальное влияние на поимку добычи.

Бауэр рассказала, что в своей работе она не наблюдала муравьев с нарушениями движений после того, как они выпили нектар кувшинчатого растения, хотя другие видели это. Она также подчеркнула, что не работала конкретно с N. khasiana, а компоненты нектара различаются в зависимости от вида. Этот факт она может лично подтвердить, так как пробовала нектары нескольких кувшинчатых растений. По ее словам, будущие исследования должны подтвердить, что (+)-изошинанолон содержится в нектаре, который потребляют муравьи, а не только в тканях растения. Тем не менее, она не будет слишком удивлена, если это будет доказано: у кувшинчатых растений «такое удивительное разнообразие приемов ловли насекомых», что токсичный нектар вряд ли можно назвать самым странным.