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植物趣闻之三:吃动物为生的植物 精选

已有 8559 次阅读 2011-5-11 23:17 |个人分类:科普文章|系统分类:科普集锦|关键词:学者| 猪笼草, 捕蝇草, 食虫植物, 瓶子草

 大千世界,充满了神奇,也充满了“另类”。在人们的眼里,食物链中,植物相比动物,总是处于下端。动物吃植物,植物被动物所吃,此乃天经地义之事。

可世界上就存在那么一类植物,偏偏以吃昆虫等动物为生,以致于它们的根系逐渐退化,不再靠从土壤中获取营养,而由动物供应它们必需的养料。


还是让我们看一个古老而又有些凄惨的故事吧。


一大片沼泽地上,一只穿着蓝绿色外衣的小家蝇一边漫不经心地徘徊着,一边寻找着什么可以吃的食物。飞啊,飞,累了,眼前突然出现一个可以歇脚的“平台”,味道还挺好闻的。它落了上去。“怎么不对劲?身边变得沾糊糊,还这么黑”,更大的不幸在等待着它,它被粘液黏住了,越是拼命挣扎,被黏的越紧。平台关闭,变成了囚笼,无尽的黑暗中它插翅难飞了。接下来,这株小草分泌的消化液侵蚀苍蝇的内脏,把其逐渐变成黏稠状物体。家蝇死的太没自尊了,好歹也是会飞的动物,居然丧命于一株小草!


制造这个“悲剧”的不是别人,正是一种叫“捕蝇草”的食虫植物。


   捕蝇草

被家蝇误认为 “平台”的歇脚地,其实是连接在捕蝇草叶柄上的两个月牙形的裂片,每个裂片边缘具有10至25根尖刺般的刚毛,它们就像“按钮”一般,昆虫或其他小动物一旦误闯禁区,就会触动“按钮”,使裂片迅速闭合。刚毛交互紧锁在一起,就像一对 “魔掌”。刚毛受到刺激后,还会促使叶子分泌粘液,一来粘住猎物,二来消化猎物。

就这样,捕蝇草吃上一顿昆虫美食,经过好几天的消化,然后叶子逐渐张开,营养物质被吸收殆尽。等风雨把那些难以消化的昆虫翅膀、外壳清理干净,捕蝇草又将等待品尝下一顿美餐了。

像“捕蝇草”这类违背自然界“弱肉强食”常理的“另类植物”,世界上还有约600多种。中国有30多种。人们关注食虫植物已有相当的历史。伟大的达尔文还专门为这些令类写了一本专著《食虫植物》。在科学史上占有重要地位,可以说是食虫植物研究的经典、“开山”之作。在他之前,虽然已有几位学者对食虫植物进行过描述,但达尔文的兴趣更大,研究更深入。

植物不会动,不会跑,靠静止之身是如何吃到植物的呢?其实,长期的自然选择,使它们各具高招:要么靠美色吸引昆虫自投落网,如捕虫堇;要么靠芬芳的气味勾引敌人上勾,如猪笼草。大多数都是采用守株待兔的方式诱捕故人,阴谋得逞后,它们会使出各种高招困住猎物,慢慢消化。

瓶子草长得酷似水瓶,顶端有一片唇瓣,上面布满了花蜜,昆虫被引诱过来,但“瓶口”却极为光滑.不容站稳便跌到了“瓶底”,“瓶底”积有雨水和植物分泌的消化液,“瓶壁”内侧还长有茸毛,阻止昆虫再爬上来。比较原始的种类,如向阳瓶子草靠“瓶底”的细菌分解猎物,更高级的如猪笼草的消化液特别发达,甚至可以消化小鸟。

瓶子草


食虫植物有其特殊的进化地位。在长期的进化过程中,它们占据了属于它们自己的生态位,主要生活在酸性泥炭地、沙滩、水沼、岩石坡等其它植物不易生存的环境中。上述那个小家蝇的凄惨故事,相传发生在美国北卡罗来纳州的绍泽地上,这里还生活着如猪笼草这样的其它一些食虫植物。为了适应环境,食虫植物的器官特化。这样,在特殊的环境中,生物与生物之间新的特殊关系就被确立了。

 

当然,这等有意思的植物中的另类,不知吸引了多少研究者的眼光。人们不仅研究它们抓捕猎物的生理生化机理,也研究它们的消化动物的机理。


最著名的研究之一包括近年亚拉巴马州奥克伍德大学的植物生理学家亚历山大· 沃尔科夫的研究,他认为自己破解了捕蝇草的秘密,没有神经和肌肉系统的植物何以在瞬间闭合叶片,又能在几天后自动张开?他认为,因为这是株“电动植物。


“昆虫蹭上捕蝇草叶子的一根绒毛时,这动作就产生一枚电荷,电荷在叶面组织内聚集,但还不足以激发其闭合,如此一来就可避免捕蝇草对雨滴之类的假警报发生反应。而运动中的昆虫则很有可能再次触动另一根绒毛,从而增加电荷量,导致叶面关闭。

沃尔科夫的实验揭示出,电荷沿叶面内部充满流体的导管向下传导,使细胞膜上的小孔张开,液体从叶内面的细胞流至叶外面,导致叶面瞬间如隐形眼镜般由凹面翻成凸面。叶面翻转的同时就闭合起来,把昆虫困在其中。”

当然,类似的研究肯定还有不少。特殊的生物赐予世界特殊的礼物,生物多样性使得我们这个世界变得更加丰富多彩,也使人类研究的对象更加广阔,视野更加开阔。

猪笼草的气味在虫子闻来甘甜无比,但它滑溜的表面却让猎物跌入虎口。

圆面包大小的捕虫堇长满胶黏的绒毛,困住昆虫的脚步,直到消化液开始工作。

口渴的虫子会被匍匐毛毡苔上的水滴吸引,之后便发现自己纠缠在黏性的腺毛丛中。

(本文图片来自百度图片库)



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