捕蝇草的变态叶子是昆虫走过的最深的路线。图/维基百科
你认为例行公事只是他们生存的手段。
在自然界的舞台上,植物似乎一直扮演着“顺从”动物的角色,但有时动物会成为植物的“菜”。当捕食者和猎物的角色互换时,一个曲折离奇的故事上演了。
在植物王国里,有这样一群“食肉”植物——吃昆虫的植物。
什么是食虫植物?
食虫植物,顾名思义,是能“吃”昆虫的植物。更具体地说,它们是能够捕捉和消化昆虫并增加其营养缺乏的植物。为什么你需要增加营养?因为这些植物大多生长在热带和温带地区缺乏营养的沼泽、沙滩或酸性泥炭地。此外,一些野生物种生活在光线不足的潮湿黑暗环境中。光合作用差获得的能量远远不够。
▲食虫植物大多生长在贫瘠的土壤环境中,如沼泽和沙滩。照片/视觉中国
食虫植物只吃昆虫吗?不。事实上,除了吃昆虫,这些植物还捕捉各种节肢动物、环节动物甚至小型脊椎动物。因此,越来越多的学者称它们为“食肉植物”。但是“食虫植物”是达尔文时代传下来的,我们今天仍然使用这个表达。
目前,世界上有600多种食虫植物,其中27种原产于中国,隶属于猪笼草属、茅草属、浣熊属、三色堇属和海狸鼠属。随着以昆虫为食的植物在园艺中的流行,许多进口品种已经成为中国花卉市场的常客,例如红猪笼草和查尔森猪笼草。
▲红瓶荆芥是花卉市场上常见的栽培品种。照片/昆虫和创造力
像所有植物一样,食虫植物既不会跑也不会跳。他们用什么秘密武器打猎?
致命的粘液-三色堇,捕虫
达尔文曾经说过:与世界上所有物种的起源相比,我更关心的是太阳帆的起源。很明显,sundew在食虫植物江湖中有一定的地位。
▲好望角太阳花的红色腺毛能分泌大量“露珠”粘住路过的昆虫。照片/视觉中国
太阳花属于太阳花科的太阳花属。我国有6种茅草:圆叶茅草、盾叶茅草、长叶茅草、长柱茅草、匙叶茅草和杜鹃花。Sundew在园艺领域也很受欢迎。好望角和红景天在市场上很常见。
▲金地洛,常见的园艺花卉品种。照片/曾刚
太阳花的叶子上有许多腺毛。当昆虫偶然落在它身上时,腺毛会分泌大量粘液来粘住它。如果昆虫挣扎,它会刺激更多的腺毛紧紧地包围它。同时,叶子会将昆虫卷到腺体上,然后腺体分泌消化液来消化和吸收昆虫。
大多数时候,新的食物是丰富的,但在危机四伏的森林,竞争无处不在。sundew狩猎的操作看起来相当先进,但这需要很长时间。如果昆虫继续挣扎,也会引起附近其他动物的注意,比如蟾蜍。癞蛤蟆不会错过这次“抢头”,而sundew只能看着“煮熟的鸭子飞走”。
像三色堇一样,三色堇也是一组“粘液杀手”,但三色堇属于海狸鼠科,与三色堇没有密切关系。中国有两种野生三色堇:高山三色堇和北方三色堇。
▲爱思捕虫紫罗兰看起来很像景天科肉质植物,但它的叶子不容易变红。照片/“棕榈花园”
紫堇属植物的叶片上有非常小的粘液柄,每个粘液柄分泌一滴粘液,粘液具有很强的恢复能力。为了防止猎物被雨水冲走,捕虫的三色堇的叶子边缘会稍微向内卷曲。
大嘴吃四方——捕蝇草
与卷起叶子很慢的sundew相比,捕蝇草的捕食方法要先进得多。捕蝇草属于太阳鱼科捕蝇草属。它的秘密武器是陷阱。金星捕蝇草的所有叶子都被专门变成了捕蝇草。陷阱内部会分泌蜂蜜来吸引猎物。诱捕器的边缘将被多刺的毛发覆盖,每片叶子的中心区域将有3或4根细刺。
捕蝇草是一种常见的养殖物种。变态的叶子和叶子边缘的多刺的毛发形成了“捕虫器”——捕虫夹子。照片/视觉中国
这些细刺就像一个精巧设计的触发器,遇到普通的雨滴时不会被激活。当猎物被夹子中的蜂蜜吸引,并意外接触到其中一根细刺时,夹子此时不会融合,但“定时炸弹”开始发出声音。当昆虫触发第二根细刺时,昆虫诱捕器将迅速启动,诱捕器将关闭。
聪明的是叶缘上的刺毛并不完全吻合。微小的昆虫可以从昆虫陷阱的间隙逃脱,因为小昆虫不能满足植物的能量需求。如果昆虫陷阱里没有猎物,它们会及时打开以保持活力。然而,如果昆虫足够大,就不容易逃脱。它们反抗得越多,它们的叶子就被夹得越紧,最终成为捕蝇草的食物。当捕虫器再次打开时,只剩下碎片。
实现捕蝇草的盆栽美化。照片/视觉中国
这只美丽的捕蝇草只分布在美国东南部、北卡罗来纳州和南卡罗来纳州的沿海湿地。中国将有一些人工培育的物种,如食人鱼捕蝇草和花卉市场捕蝇草。
捕蝇草还有一个相对不为人知的表亲——浣熊藻。浣熊藻也是sundew科的一个物种,它基本上是捕蝇草的水下复制品。浣熊藻的轮生叶子是致命的陷阱。每个陷阱的边缘都覆盖着敏感的绒毛,只有几毫米长。它可以捕捉虾和桡足类动物,尽管水中的阻力比空气中的大得多,这丝毫不影响它的捕食能力。在我国,貉藻的分布非常狭窄,仅在黑龙江省的部分地区出现。
▲海狸鼠是食虫植物的最大属,有200多种。图/维基百科
世界上的武术,只有快没有破。比捕蝇草更快的是海狸鼠。海狸鼠是属于海狸鼠科的一种海狸鼠,有很多种。海狸鼠的捕猎方法主要依靠一个小捕虫囊,它有一个可以快速打开和关闭的囊口。囊开口周围有毛发。一旦小猎物接触到胶囊开口,捕虫胶囊就会打开它的阀门,把它吸进胶囊,消化吸收。反应速度甚至小于1毫秒。
顶级制瓶商-荆芥、瓶草、土瓶草
无论是太阳伞还是捕蝇草,它总是需要自己的身体来移动以捕捉猎物。也有一些种类的食虫植物可以不移动或摇动它们的手臂就能捕食。
像菠萝家族的一些食虫植物一样,它们捕捉昆虫的陷阱由所有的叶子组成,所有的叶子形成一个桶状结构。陷阱顶部树叶表面的蜡会像冰一样光滑。如果昆虫在探索过程中意外脱落,它们将被底部带有酸和消化酶的液体杀死,并被分解和吸收。
还有更微妙的秋季陷阱食虫动物,如紫茎泽兰属植物、紫茎泽兰属植物和猪笼草属植物,它们的单叶专门形成瓶状或笼状陷阱结构。一旦昆虫落入水中,就很难爬出来,最终会淹没在消化液中。分解后,被瓶子里的腺体吸收。
野生紫瓶草遍布美国东海岸、五大湖地区和加拿大东南部。照片/视觉中国
为了迷惑昆虫,这些陷阱有它们自己的特殊能力。某些植物叶子的特化形成的陷阱会在瓶口分泌甜蜂蜜,猎物会闻到香味,并在向陷阱的平滑边缘移动时尽可能多地吮吸蜂蜜。一些植物会有“空白狼手套”,瓶状的叶帽会被特别地变成明亮的标记,这将导致瓶子。这种结构非常类似管状花,让昆虫误以为它是花蜜。一些植物甚至可以模仿花朵的气味,释放类似花朵的物质来吸引昆虫。
陶瓶和草的盖子会迷惑猎物。照片/视觉中国
眼镜蛇瓶草,生活在美国的加利福尼亚和俄勒冈州,可以长到一米高,它的入口藏在一个球形瓶盖下。眼镜蛇脚掌鱼尾附肢的背面分泌大量的糖蜜,并散发出强烈的气味。昆虫沿着花蜜腺爬进昆虫陷阱。想在进食和饮水后离开的昆虫很容易被捕虫器上的透明标记所迷惑,误认为这些标记是出口,并被困在捕虫器中。捕虫瓶的顶部是蜡状的,中间和下部的毛发是向下的,所以昆虫会逐渐落入捕虫瓶底部的消化液中。
▲眼镜蛇瓶草的瓶口位于扩展头下方,瓶顶有透光标记。图/维基百科
南美洲雨水过多有时会给生活在这里的太阳瓶草带来麻烦,但它们也巧妙地进化出一种新的结构——每个瓶子在瓶体上都有一个狭缝状的凹槽,以排出多余的雨水,类似于水槽上的溢流设计,从而调节瓶子中的水位,确保水平衡。此外,瓶子的内表面覆盖着一层向下生长的细毛,迫使昆虫落入瓶底。
▲小太阳瓶草的瓶体会有裂缝,像一个凹槽,可以保持瓶内的水位。图/维基百科
婆罗洲的基纳巴鲁山有一种双齿猪笼草,它有两个蛇形的牙齿和相似的狩猎模式。它分泌花蜜来吸引猎物,并使其落入瓶中。特别是,有一种弓背蚁可以在瓶子的壁上随意行走,享受猪笼草的猎物,甚至在消化液中游泳。双齿猪笼草也在茎上提供环形的洞作为它们的家,可以说是被食物覆盖着。然而,世界上没有免费的午餐。蚂蚁需要不时清理边缘,这样蚂蚁消化后的排泄物可以被猪笼草吸收。
▲在两齿猪笼草的盖子上有两个明显的“尖齿”。照片/视觉中国
美林猪笼草起源于菲律宾,也是园艺的领导者。照片/曾刚
如前所述,一些以昆虫为食的植物会吃小型脊椎动物,如马来荆芥。它是猪笼草捕虫器中最大的猪笼草之一。猪笼草盖子的表面日夜分泌花蜜。巴鲁加老鼠被它吸引,高兴地舔着花蜜。然而,由于它的体积小,一个粗心的人很容易掉进笼子里。如果他无法逃脱,他只能死在这里。然而,相关专家表示,猪笼草无意中捕食小型脊椎动物,它们的目的可能只是粪便。
▲马来猪笼草的笼盖是猪笼草属中最大的。据报道,在马来荆芥的捕虫器中发现了溺死的山地树鼩。图/网络
食虫植物是“素食”但吃“肉”,在植物界确实是一朵奇妙的花。然而,正是它们奇特的外表给了园丁们各种各样的灵感,培育出各种各样的奇妙品种。
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文、姜善文
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