据统计,自然界中有10科21属600多种“食虫植物”,若算上利用杂交等方法得到的园艺品种,则有数千种食虫植物。在公认的食虫植物中,最典型和最著名的是瓶草、猪笼草、茅膏菜、捕蝇草和海狸藻。
瓶子草主要生长在北美、澳大利亚、亚洲和非洲热带地区的沼泽和湿地。
猪笼草主要分布在加里曼丹岛、马来西亚、澳大利亚、印度东部和中国广东省的沼泽地。在中国海南文昌,有块2平方公里全都生长着猪笼草的地方。
捕蝇草主要分布在北卡罗来纳州和南卡罗来纳州,
而茅膏菜和狸藻则广泛分布在热带和温带地区,中国大部分地区都有。
“守株待虫”
尽管有数千种,但食虫植物在40多万种植物总数中所占的比例仍然很小。虽然有一些捕食昆虫的特殊能力,但它们在外观上似乎与一般植物差别不大,它们也有根、茎、叶、花和果实。它们到底是用哪个部位来捕虫,怎么捕的呢?
以昆虫为食的植物通常会将叶子“丰满”,长成一个特殊的捕虫器官,然后小心地放置诱捕器,让“捕虫器”散发出甜美的气味,长成美丽的形状,披上鲜艳的色彩。瓶草和猪笼草是使用这种“捕虫器”的代表。
顾名思义,瓶子草是瓶子一样的草。它的叶子是中空的管状,瓶状或喇叭状,顶部有各种形状的“瓶盖”。叶子的内表面有密集的倒钩向下,所以它向下非常平滑,“刺簇”向上,瓶子也能分泌出甜美的花蜜。瓶子底部有一些液体。它们大多是根系吸收的水分、内壁分泌的消化液和一些共生细菌。
其实这个精致的“瓶子”是一个真正的死亡陷阱。昆虫被甜味吸引。它们只想在瓶口吸一点点蜂蜜,但是它们有很大的几率会掉下来,掉下来后,它们会顺着滑梯滑到瓶子下面的水池里。当然,昆虫不会束手就擒。他们奋力向上,但倒刺挫败了它的逃生努力。即使他们能侥幸地飞起来,也会碰到“瓶壁”从而无法逃生。
有一种眼镜蛇瓶草比较别出心裁,它的顶部有一些透明的小片,阳光就像一个小天窗,让犯人分不清真正的出口在哪里,就会撞回“瓶底”。越是挣扎的昆虫掉进瓶子里,瓶子就越能产生更多的消化液。最后,昆虫淹死了,成为瓶子草开花结果的养料。
猪笼草的狩猎方法与瓶草相似。这种草之所以得名,是因为“捕虫袋”就像中国南方的猪笼。猪笼草的“捕虫袋”也是从叶子的变异中衍生出来的:一片宽大的叶子沿着中脉收缩成细长弯曲的叶茎,茎的末端膨胀成一个大“笼子”。
2019年初,德国科学家在马来西亚婆罗洲发现了一种猪笼草,它可以用“活组织”引诱白蚁。这种植物在“笼口”有一些白色的须状组织,以吸引一种独特的白蚁。当白蚁吃掉这些“白色胡须”时,它们会不知不觉地溜进笼子里。这是科学家首次发现以自身活组织为诱饵的以昆虫为食的植物。这种猪笼草还是会挑食,它们只吃这种白蚁。
和瓶子草、猪笼草捕虫方式明显不同的是茅膏菜和捕虫堇。茅膏菜没有明显的捕虫器官,但可以通过叶片附着在昆虫上。毛膏叶圆而长,圆叶呈放射状簇生。每片叶子上都有许多毛发触碰,每根毛发上都有一个粉红色的球,球上有一层明亮芳香的黏液。当昆虫碰到球时,就会被粘住,昆虫会不断挣扎,周围的毛发会向球弯曲,并紧紧地把昆虫绑在叶子上。长叶茅草更妙。当叶子粘在昆虫身上时,叶子本身也会卷曲,把昆虫卷在叶子中消化掉。
捕蝇草和狸藻有明显的捕猎动作。捕蝇器的“捕虫器”像一个大约80英寸的开口,壳的中间有三根感觉毛,边的两边各有18根带刺的毛。当一只昆虫误入歧途,掉进“壳”的中央时,如果它不动就没事了。只要接触到两条以上的感觉毛,“壳”就会立即闭合,鬃毛相互交错,将昆虫锁定,并开始分泌消化液。昆虫越挣扎,壳就越紧。在这个暂时的“胃”里,昆虫变成了捕蝇草的美味
狸藻的“捕虫器”可能是世界上最小的,但也是最有效的。狸藻大多数是水生植物。羽状复叶分裂成许多花丝。在这些细丝的基部有一个球形的囊泡。这些微小的囊有一个可以打开和关闭的开口,开口周围有细小的毛发“当水蚤或它们的微小波浪碰到毛发时,“昆虫陷阱”迅速扩张。这样,囊内的压力就降低了,水蚤就会随着水流被吸入“捕虫囊”,囊口就会立即关闭,让猎物无路可逃。
这样看来,食虫植物“狩猎”的招数也就那”三板斧”,是典型的守株待”虫”,这也难怪,它们毕竟还是植物,除了布置好陷阱诱敌深入外,战略战术上并没有太多余地。
吃点零食以昆虫为食的植物实际上都可以进行光合作用,所以它们不必像动物一样去寻找构成身体的能量和碳分子。食虫对它们来说,更像是我们在正餐之间的零食,或者缺钙的小孩补钙。
大多数食虫植物都“出身贫苦”,生长在贫瘠的土地或雨林沼泽地上。在森林里,阳光可能无法穿透茂密的树冠直达地面,草本植物在这里很难生存。在一些沼泽地,水质和沼泽大多呈酸性,缺乏氮或磷。为了获得这些元素,猪笼需要吃一些“荤腥”。猎蝇草地主要分布在北卡罗来纳州和南卡罗来纳州的海岸线上,仅存在于一些灌木沙质沼泽中。该地区经常发生火灾,土壤中的氦被蒸发,捕蝇者不得不“为他人寻找营养”。再者,食虫动物的根系往往发育不足,吸收氮的能力也很差。他们必须把身体的一部分变成打猎的工具。
同样,茅膏菜、瓶子草也是喜欢生活在酸性、透水性好的泥沼中。
适者生存是自然选择的首要原则。这些出身贫寒的植物进化成了“冷血杀手”,看来也是不得已而为之。
所以,食虫植物并不是我们想象中那样嗜血如命,而且它们通常效率低下。例如,长叶茅膏菜消化昆虫。根据昆虫的大小,需要4-8天。然后长长的叶子慢慢地开了。不能消化的虫壳掉在地上或被风吹走。叶子继续伸展,等待另一只昆虫。一片茅膏菜的长叶子只能重复使用3次左右,然后就枯萎凋落了。捕蝇器效率较低。
一个“贝壳”夹住昆虫后,消化昆虫则需要20-30天。慢慢打开外壳后,会留下一些无法消化的残留物。一个“贝壳”只能捕获3-4只昆虫,然后它只能像普通树叶一样进行光合作用或枯萎脱落。也有夹住昆虫之后“消化”不了的,“贝壳”不再打开就和昆虫“同归于尽”了。
捕虫堇属植物叶面有叶柄腺和无柄腺,叶柄腺分泌黏液,无柄腺分泌消化液。当黏液粘在昆虫身上时,叶表面卷曲,昆虫的挣扎和化学物质刺激着腺分泌消化液。约1h,叶表面形成的消化池膨胀到极限。但如果昆虫太大,它会刺激消化液分泌数小时,直到它溢出水池。这种过度刺激会造成大量消化液流失,叶片循环系统遭到破坏,并开始腐烂脱落,这就是捕虫堇属植物的“消化不良”。可见,狩猎只是食虫植物补充氦、磷等元素的手段,它们并没有太强的杀伤力。
事实上,人们种植食虫植物更多的是为了欣赏它们。为了吸引昆虫,大多数食虫植物的外来叶子都会产生美丽的颜色和奇妙的形状。园艺家还利用杂交技术获得了一些更漂亮的园艺品种。在国外,许多食虫动物自发组成协会,交流种植经验,交流不同的新品种。在我国许多植物园的温室里,有许多种猪笼草和瓶草。它们的美丽令人惊叹。
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