别惹我,我可不是吃素的
记者 于梅君
600多种植物 “嗜肉如命”
在生态系统中,作为生产者的植物,为食物链中的各级消费者——动物提供了生存能量。不过,大约有630种开花植物,进化出“报复”性的食肉生理机制,是名副其实的“美丽杀手”。目前常见的食肉植物有:猪笼草、茅膏菜、捕蝇草、狸藻、瓶子草、捕虫堇、花柱草、土瓶草、彩虹草、捕虫树等。
当然,食肉植物没长腿,不能像动物一样外出猎捕,而是布设陷阱来诱捕昆虫。
研究人员发现:食虫植物具有5种基本的捕虫机制。(1)具有含消化酶或细菌消化液的笼状或瓶状捕虫器。(2)周身布满黏稠液滴的黏液捕虫器。(3)快速关闭的夹状捕虫器。(4)能产生真空而吸入猎物的囊状捕虫器。(5)具有向内延伸的毛须,将猎物逼入消化器官的龙虾笼状捕虫器。
这些捕虫器分为主动捕虫器和被动捕虫器。比如,穗叶藤属植物会分泌黏液,但其叶片不能作出向猎物卷曲的动作,属于被动捕虫器。相反,茅膏菜的叶片,可通过快速生长而将猎物卷起,属于主动捕虫器。
为了大口吃肉 不惜“色诱”昆虫
大家熟知的猪笼草,就擅长使用独特的“捕虫笼”捕食。这个捕虫笼,其实是变态叶子。捕虫笼内的花蜜会散发出诱人气味,而光滑的笼唇和笼内壁,则让贪吃的昆虫无法逃脱。
待昆虫被瓶内蜜液腐蚀干净后,这些蜜液还会分解昆虫体内的蛋白质,把它们逐渐消化吸收。几小时之后,原本活蹦乱跳的昆虫,就这样被一棵草“吃”得连渣都不剩。
要说猪笼草是植物中的“捕猎高手”,捕蝇草肯定不服气。捕蝇草辨识度也很高,酷似贝壳的捕虫夹,边缘是长长的刺毛,被喻为“维纳斯的睫毛”。它也会分泌蜜汁,小虫子被吸引来,碰触到刺毛时,叶片就会合起来,将其夹住,数十天后,当昆虫被消化完后,捕虫器会再度打开,开始又一轮的“杀生”。捕蝇草不仅捕食昆虫,也会对青蛙和小蜥蜴下手。
捕虫堇花朵非常鲜艳,但就是这种人见人爱的植物,却是美丽杀手,它的秘密武器,就是暗藏杀机的叶片。为防止昆虫尸体腐烂,捕虫堇还会分泌一种防腐液,从而保持昆虫新鲜。北欧人发现了这个秘密,经常利用捕虫堇的叶片为家畜疗伤。
蟒蛇等蛇类动物具有缠绕捕猎的本领,有趣的是,不少植物也有这种本领,而且还相当厉害!
毛毡苔会利用叶子表面的腺毛,分泌“露珠”状黏性物吸引昆虫,这些“露珠”很神奇,它既是黏液又是消化酶。当蚊子、苍蝇等小昆虫碰到它时,就会被粘住,随即被叶子卷起来。黏液里的“消化”酵素,会将昆虫外壳里的营养物质消化吸收,当猎物仅剩下一个空壳时,叶子会再次张开,等待下一个猎物。
茅膏菜科植物,也是利用叶子腺毛上晶莹的黏液引诱、捕捉昆虫。茅膏菜叶子顶端还会卷曲,可以把猎物牢牢缠住。如果挣脱不了黏液纠缠,虫子就会在黏液的消化中慢慢死去。研究者指出,圆叶茅膏菜是很会伪装的植物,胃口非常大,它在进食之后,就会立刻进行新一轮伪装,继续用“美色”吸引昆虫前来。
植物吃荤的“重口味”,其实是环境逼出来的
食肉植物因其迷人外表和食肉行为,被达尔文称为世界上最奇妙的植物。食肉植物大约在6000万至1.25亿年前进化而来,是什么让它们改变植物一贯的饮食风格,开始吃荤的?
了解食虫植物,“氮“是绕不开的绝对主角。1875年,达尔文在《食虫植物》中指出,“数百万年前,这类植物长在潮湿的沼泽里,会面临制造蛋白质的元素——氮缺乏问题。”也就是说,食虫植物之所以那么“彪悍”,都是为了争取更多一些氮元素。
仔细观察就会发现,食肉植物多生长在潮湿、沼泽、酸性土壤中,这样的生长环境,无法正常固氮和吸收其他营养物质,为了生存,它们才慢慢进化出消化昆虫和其他节肢动物的能力,来获取氮元素。
这种进化被称为趋同进化,那些适应环境的会活下去,而不适应的植物就会饿死。这些食肉植物在贫瘠土壤中,从动物身上获取食物的能力,是自然选择的结果。
氮元素占地球大气的78%,是氨基酸、蛋白质和核酸的重要组成元素。“在广袤的大地上,并非每一寸都是沃土,不少地方是沙石荒地、高寒坡地等,各种严苛贫瘠的环境,为植物生存设置了重重障碍。”植物科普专家秋西介绍,迫于生存压力,食虫植物以各自方式,走上了捕食动物的逆袭之路。
通常认为,植物的完整食虫性,必须包括吸引、捕捉和消化这三个过程,同时必须将猎物消化成便于吸收的氨基酸和铵离子等产物。因此,一种植物能否生成消化酶,是判断其是否具有食虫性的一个标准。
同时,研究者也发现,食草植物拥有这种吃肉的本领,可能也是为了自我保护。拿圆叶茅膏菜来说,科学家发现,它们在进化过程中,除了为获取足够的养分,也是为了抵御捕食者,从而让自己变成了捕食者。
一项对食肉植物的研究表明,精巧的基因重组,可以帮助它们进化,以捕捉和消化富含蛋白质的食物。
穷则思变:食肉植物强悍捕食能力之谜
捕蝇草的捕食过程看起来稀松平常:无非是猎物触碰到刺毛开关,引发了夹片运动。但是捕蝇草没有神经系统,它是如何敏锐地感知到猎物,并迅速将其捕获呢?
2021年诺贝尔生理和医学奖得主之一,美国斯克利普斯研究所Ardem Patapoutian博士等人,在捕蝇草捕食机理研究方面取得重要进展。他们发现,捕蝇草中一种名为FLYC1的蛋白质,是细胞膜感受外界应力变化的“感受器”。也就是说,把FLYC1的一个“开关”关上,捕蝇草就难以吃到肉了。
早就有人指出,给捕蝇草两根刚毛施压,能产生使捕虫器闭合的电信号,这也是电活动调控植物发育的首个例证。此后,不断有科学家证实,电刺激本身,的确是捕虫器关闭的引发信号。
对捕蝇草来说,每一次闭合都异常消耗能量,每个夹状捕虫器可使用3至4次,最终将失去关闭能力。因此,在植物园等地方,捕蝇草都只深藏在游客不易到达的地方,以防被“误触机关”。
此外,科学家还发现,这些食肉植物的消化液,竟然有着同一份分子配方,即使它们分布在五湖四海并独自进化了数百万年。
“穷则思变并非是只有人类才懂的道理。经过长时间演化,植株为了适应恶劣的生存环境,改变了叶片形状,将之变成了捕虫器,将味道鲜美、蛋白质丰富的昆虫当成了新的营养来源。”秋西说,不过,除了起源与进化,食虫植物是怎样协调它们和传粉者之间的关系等,还有诸多未解之谜。
地球上大多数植物都是从土壤中吸收养分的,但你知道吗,有些植物也是捕猎高手,靠诱捕昆虫为生,在漫长的历史中,植物是如何演化出吃肉“爱好”的?既没有爪牙又不会活动的植物,又是怎样“吃到肉”的?
海量资讯、精准解读，尽在新浪财经APP
相关知识
四合院：掌控全局，谁也别惹我！
这种花可不是“野菊花”，它的药用价值更高更珍贵，别错过了
我喜爱的茉莉花精选作文
谁说耐力型的跑者一定要吃素？运动员不可不知的饮食常识
苏东坡劝诫吃素的泣泪谏言诗：我哀篮中蛤
我爱茉莉花作文650字
这里可不是闹着玩的，“桃花水疗”享受私定乐趣
关于玫瑰作文汇编7篇
我养兰花心得
月季缺素，不是给它吃素，而是要治病
网址: 别惹我,我可不是吃素的 https://m.huajiangbk.com/newsview1098934.html
| 上一篇: 铝合金蚊虫饲养笼 纱网养虫笼 监 |
下一篇: 世界十大最美丽可爱的捕虫植物 |
