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植物界的“食蟲大軍”:“我們不是吃素的!”

2022-02-13由 紅塵醉暖 發表于 林業

捕蠅草屬於熱帶植物嗎

在自然界中,我們經常能看到以植物為食的動物。植物處於食物鏈的底層,往往難以擺脫被踐踏、被掠食的命運。但倘若有一天,植物也能主動出擊,一改任憑宰割的弱者姿態,讓動物成為“盤中餐”,會是怎樣一番境況?

這不是想象。在海南植物界的“大觀園”裡,就有這樣一批逆襲者——食蟲植物。它們既可以進行光合作用,又可以吸引、捕捉、消化昆蟲、線蟲、浮游生物,甚至小型脊椎動物,以滿足其生長髮育的需要。

巧設陷阱

“美麗殺手”獵捕有方

食蟲植物,顧名思義,是一類能夠“吃”昆蟲的植物,更專業地說,是能夠捕捉並消化昆蟲以吸取所需營養的植物。在海口熱帶農業科技博覽園,就有不少食蟲植物。

1月12日,海南日報記者在該博覽園的一處淤泥池裡看到,一種造型奇特的植物,或攀附樹木,或沿地面生長。它的葉片呈長橢圓形,葉子的末端連著一個個瓶狀或漏斗狀的捕蟲籠。捕蟲籠帶有籠蓋,精巧得像藝術品。

“形如其名,這就是豬籠草,一種典型的熱帶食蟲植物。”中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所研究員陳金花介紹,豬籠草多生長在溼地,如陰溼的草叢裡、石縫裡。

植物界的“食蟲大軍”:“我們不是吃素的!”

豬籠草。海南日報記者 邱江華 攝

有人將豬籠草稱為“美麗的植物殺手”,是因為其精美的外觀下,隱藏著一個“甜蜜陷阱”。豬籠草既不能跑,又不能跳,它用什麼秘密武器捕食昆蟲呢?

“豬籠草捕蟲籠籠蓋下表面的基部有兩根齒狀的尖刺。”陳金花介紹,這兩根尖刺可能是用來引誘昆蟲爬到籠口上方的,昆蟲一不小心墜入籠中,就會被豬籠草的消化液淹死。捕蟲籠的內表面有光滑蠟質區,可防止獵物從籠中爬出。

陳金花說,豬籠草的捕蟲籠實際上是葉子的變態。在自然環境中,早期豬籠草的葉子雖然可以進行光合作用,但透過光合作用滿足不了其營養需求,因而慢慢進化出了捕蟲籠獵捕昆蟲,“這是植物的一種生存策略。”

豬籠草捕食小昆蟲,可謂輕車熟路。有資料記載,英國人曾在菲律賓發現大株的豬籠草能抓住老鼠,令人歎為觀止。對於那些以植物為食又死於植物“腹中”的動物而言,豬籠草算得上是來自植物界的“復仇者”。

植物界的“食蟲大軍”:“我們不是吃素的!”

紅色的豬籠草捕蟲籠。資料圖

各有神器

“綠色獵人”出手不凡

不過幾平方米的淤泥池,看似風平浪靜,卻隱藏著不少套路和陷阱,生命的此消彼長不斷上演。一隻蒼蠅飛過,或許它剛剛僥倖躲過了豬籠草的誘捕,卻沒料到一轉身就撞入了捕蠅草“懷中”。除了豬籠草,博覽園裡還生長著瓶子草、捕蠅草、茅膏菜等多種食蟲植物。

和豬籠草具有相似外觀和獵捕手段的是瓶子草。瓶子草葉子呈瓶狀,或直立或傾斜,大多顏色鮮豔,葉片上有絢麗的斑點或網紋。“瓶子草長有捕蟲瓶,為了解決捕蟲瓶中液體過多易導致倒伏的問題,它進化出了瓶蓋。瓶蓋是位於瓶口處的寬大葉狀結構,覆蓋了整個瓶口,使雨水不能進入瓶中。”陳金花介紹。

植物界的“食蟲大軍”:“我們不是吃素的!”

捕蠅草。海南日報記者 邱江華 攝

透過精心設定陷阱,豬籠草、瓶子草的獵捕方式有點“空手套白狼”的意味。它們即使身未動,也能輕易捕獲昆蟲。相比之下,茅膏菜和捕蠅草捕蟲就沒那麼輕鬆了。

茅膏菜的葉片呈圓形,葉片邊緣密佈的腺毛會分泌黏液,看起來就像是掛滿了露珠一樣。科學家發現,當一隻昆蟲不小心碰到茅膏菜的黏性腺毛時,後者的葉子會慢慢將昆蟲捲起,並消化吸收。昆蟲被消化完後,腺毛會恢復原狀。這不僅僅是一種條件反射,其依賴的是一個捕捉和吞噬活獵物的複雜化學系統。因為當我們用小樹枝觸碰茅膏菜的葉子時,它毫無反應。如果它會說話,此時也許會喊:拜託,我不吃素!

植物界的“食蟲大軍”:“我們不是吃素的!”

茅膏菜。資料圖

酷似貝殼的捕蟲夾(葉片)是捕蠅草的獨有武器。捕蠅草的葉片邊緣有刺,表面長有許多感覺毛,能分泌蜜汁。如果同一根感覺毛被闖入的小蟲碰到兩次,或者有兩根以上的感覺毛被同時碰到,捕蟲夾會在幾秒內閉合,將獵物關在裡面,並消化吸收掉。捕蠅草看似威風,實際上個頭很小,葉片邊緣的刺很軟,只能捕捉蒼蠅大小的獵物。

比捕蠅草“出手”速度更快的是狸藻。狸藻獵捕主要依靠捕蟲囊,捕蟲囊有可以迅速開合的囊口,囊口周圍有觸毛。小型獵物一接觸囊口,捕蟲囊就會開啟瓣膜,將其吸入囊中。這個過程用時甚至不超過1毫秒。

植物界的“食蟲大軍”:“我們不是吃素的!”

瓶子草。海南日報記者 邱江華 攝

生境特殊

植物為求生踏上逆襲路

在大多數人眼裡,食蟲植物充滿神秘色彩。它們是綠色植物,卻偏偏去捕捉動物,並將之消化吸收。若不是親眼所見,很難想象植物也有如此剽悍的一面。

那麼植物為何要“吃”蟲,這一生物學現象應如何解釋?記者梳理相關資料發現,世界上很多學者都對此進行了研究,他們形成共識:食蟲植物大多分佈於土壤為酸性的沼澤或石漠化地區。此類區域環境惡劣、土壤貧瘠,往往難以足量供給植物生長所必需的氮元素,區域內的植物為了存活,只能透過不斷進化適應環境獲取營養元素。

動物身體裡有豐富的蛋白質,被分解後能提供大量氮元素。或許正是因為這樣,部分植物為了獲得“口糧”,慢慢進化出了形狀奇特的葉片及感覺毛、尖刺等,並以此獵捕昆蟲獲取氮元素。

科普刊物<科學之友>也曾專門對食蟲植物為何“吃肉”進行了說明:“在廣袤的大地上,並非每一寸都是沃土,不少地方是沙石荒地、高寒坡地和營養元素長期缺乏的水域等,各種嚴苛貧瘠的環境給植物的生存設定了重重障礙。迫於生存壓力,食蟲植物以各自的方式,不約而同地走上了捕食動物的逆襲之路。”(邱江華 裴洪)