自然界的肉食植物:用色彩和气味诱捕昆虫

作者:佚名    文章来源:网易探索    点击数:    更新时间:2010-2-20

一只洞穴蟋蟀粘在了一株帝王毛毡苔的腺毛上。

洞穴蟋蟀极力挣脱,企图逃走。

这只洞穴蟋蟀还是非常幸运的,最终逃了下来

    据美国国家地理网站报道,在自然界少部分植物却是以昆虫,甚至是小型动物为食物,它们往往都有着艳丽的外表,极富欺骗性,吸引着自己的猎物上钩。

    在美国北卡罗来纳州,一只饥饿的苍蝇正在松树林里寻找食物,突然它发现地上一团像花一样的东西正散发出花蜜的香味儿。于是,这只苍蝇毫不犹豫地飞到了这朵“花”的叶子上,此时叶子上正渗出甜美的液体。苍蝇尝了一口,顿时兴奋不已。可正当它打算饱餐一顿的时候,突发异变。这朵“花”的两片叶子突然合起来,速度之快让苍蝇连逃跑的时间也没有,而叶子边缘类似于牙齿般的茎状物把苍蝇彻底封死在里面。这株植物的叶子随后开始分泌一种腐蚀性的酶,把苍蝇变成了自己的美食。

    事实上,肉食性植物在很早的时候就引起了植物学家的关注。18世纪的瑞典植物学家卡尔·林耐(Carl Linnaeus)为生物学做出了极大贡献。他创立的双名法(即以拉丁文来为该生物命名,其中第一个名字是属的名字,第二个是种的名字)一直沿用至今。他表示,维纳斯捕蝇草捕食昆虫违背了自然界的秩序,是不合理的。因此,他认为捕蝇草捕捉到昆虫只不过是偶然现象,如果昆虫停止挣扎,捕蝇草会自动放了他们。

    随后,达尔文还还研究了其他种类的肉食性植物,并且最终把自己的观察结果和研究成果公布在1875年的《食虫植物(Insectivorous Plants)》一书中。他认为,维纳斯捕蝇草不仅反映迅速,并且在困住猎物之后力道强劲,使得猎物根本没有逃生机会,因此他认为维纳斯捕蝇草是“全球最奇妙的植物之一。”他观察到,当维纳斯捕蝇草叶子合上的时候,叶片内部随即形成了一个“杯子或者是胃的形状”,并且立即开始分泌出能够将猎物分解腐蚀的酶。同时,达尔文还发现,维纳斯捕蝇草在捕捉到猎物之后,它的叶片要在超过一周之后才重新打开。达尔文还认为,维纳斯捕蝇草叶片边缘还是会留出一个较细的裂缝,体积非常小的昆虫还是可以借此逃生。达尔文通过测试发现,维纳斯捕蝇草叶片合上的时间仅要十分之一秒,堪比动物肌肉的伸缩运动。但是,植物并没有肌肉,也没有神经,那么它们是如何在这么短的时间内做出反应的呢?

茅膏菜属植物中体型最大的品种—帝王毛毡苔。

很小的腺毛也可以粘住体型相对来说较大的苍蝇。

    如今,科学家们利用研究细胞和DNA的工具才发现肉食性植物“捕猎”和消化猎物的方法。同时,科学家们也发现了肉食性植物为何会产生这种适者生存的现象。

    美国阿拉巴马州澳克伍德大学(Oakwood University)的植物学家亚历山大·沃尔科夫(Alexander Volkov)通过多年的潜心研究,发现了维纳斯捕蝇草的秘密。他表示:“维纳斯捕蝇草是一种具有生理电的植物。”

    每当有昆虫碰触到维纳斯捕蝇草长腺毛的时候,会在维纳斯捕蝇草内部触发一次电荷,并且所触发的电荷会在植物组织内聚集,但却不足以刺激捕蝇草的叶片,让叶片合上,这也是为何当有雨滴落在捕蝇草叶片上时,它的叶片不会合上的原因。但是,因为昆虫是移动着的,它就很有可能触碰到捕蝇草的第二根长腺毛,而碰触两次腺毛所产生的电荷就能刺激捕蝇草的叶子,让叶片合上。

    沃尔科夫的试验表明,电荷形成后,会在叶片的液体通道内流动,通道的另一端则是细胞膜的小孔。液体通道内的水会从叶片细胞内部的一侧向另一侧迅速涌动,叶片也会立即由凸变凹,合在一起。叶片合在一起的时候,自然就困住了里面的昆虫。

    狸藻类植物在捕捉昆虫的时候,采用的方法同样很复杂。首先,狸藻类植物会把细小囊状物内的水份抽出来,使得囊状物内部压力变小。如果有水蚤或者是其他小型昆虫从旁边游过去,并且碰到狸藻类植物的长腺毛,狸藻类植物的囊状物就会张开,由于内外压力不同,因此就形成吸力,把水蚤连同水一起吸进去。随后,囊状物会在五百分之一秒的时间内关闭。不久后,囊状物内的细胞会再次把水抽出去,形成又一个真空。

    有些其他种类的肉食性植物则是利用粘性较强的长腺毛,直接把昆虫粘在长腺毛上。猪笼草采用的捕猎方法则又不一样,猪笼草会长出狭长的、如同管道一样的叶片,等着昆仲掉落到其中。有些种类的猪笼草甚至可以长到一英尺长,能够轻易装下一只青蛙或者是老鼠。此外,精妙的化学过程也使得猪笼草能够吸引到猎物。在波罗洲的丛林里有一种名为莱佛士猪笼草(Nepenthes rafflesiana)的植物,它能够生成一种甘露。这种甘露既能吸引昆虫,也能使莱佛士猪笼草的叶片变得十分光滑,昆虫根本无法站好,自然就落入了如果管道一般的叶子内。随后,叶片内的消化分泌液就能够轻易的分解猎物,将其变成自己的养料。即使落进去的昆虫试图飞出去,叶片内的粘性液体也会牢牢粘着昆虫,直至其精疲力竭,无力反抗。

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