自然科普:食蟲植物中的明星——捕蠅草
來源:科技日報
作者:趙漢斌
發(fā)布時間:2021-04-10
瀏覽次數(shù):2950

 捕食能力之謎 葉片結(jié)構(gòu)提供生猛捕蟲器

  但食蟲植物的起源,歷來是相關(guān)研究最大爭議的問題之一。

  食蟲植物中的明星——捕蠅草,是1760年北美洲北卡羅來納州一位叫阿瑟·多布斯的大地主最先描述的,他在給植物學家、英國皇家學會會員彼得·柯林森的信中說,“這是植物界一種很新奇的未知的敏感植物”??铝稚瓕⑵錁颖窘唤o了英國植物學家約翰·埃利斯,后者將其命名為捕蠅草。埃利斯在給當時已聲名卓著的植物分類學家林奈的信中,詳細描述了這種植物,“葉片的內(nèi)表層布滿微小的紅色腺體,它們會分泌甜蜜的汁液吸引可憐的動物前來取食。當這些柔軟的腺體與動物四肢碰觸,兩邊的葉片會馬上豎起來,抓緊蟲子,通過交錯兩側(cè)葉片的刺將獵物牢牢鎖住,直至其死亡”。

  事實上,更為精確的是,在構(gòu)成捕蠅草死亡陷阱的兩部分葉片上,表面各有三根剛毛,它們是觸發(fā)器。如要觸發(fā)葉片閉合,昆蟲必須碰到不止一根毛、不止一次,而且兩次碰觸時間間隔不超過20秒,葉片在不到一秒之間迅速閉合,形成一個小小的“牢籠”,動物越掙扎,不斷碰到剛毛,“牢籠”合攏越緊,因此當捕蠅草再次打開葉片時,表面常能看到“搏斗”的痕跡和蟲體殘渣。

  然而盛名之下的瑞典生物學家林奈,不但反駁了埃利斯的結(jié)論,還把它當類似含羞草的“敏感植物”看,即使經(jīng)過埃利斯長時間研究、舉出無可辯駁的證據(jù),林奈仍然拒絕承認植物的食肉屬性。當時還有不少人隨聲附和,問題的焦點仍然在于植物怎么可能會吃肉。

  直到達爾文時代,有更多人觀察到更多的植物可以誘捕并消化小型動物。在1875年,達爾文在出版的新書《食蟲植物》中才給出合理的解釋。“數(shù)百萬年前,這類植物長在潮濕的沼澤里,會面臨制造蛋白質(zhì)的元素——氮缺乏的問題?!必撠熤鞒忠獯罄鹆_倫薩大學植物神經(jīng)生物學國際實驗室的斯特凡諾·曼庫索說。

  “‘窮則思變’并非是只有人類才懂的道理。經(jīng)過長時間的演化,植株改變了葉片的形狀,將之變成了捕蟲器,將味道鮮美、蛋白質(zhì)豐富的昆蟲等小動物當成了新的營養(yǎng)來源?!鼻镂髡f。

  由于僅有少量的化石記錄,因此食蟲植物的演化過程仍有不少謎團,特別是其捕蟲器結(jié)構(gòu)稚嫩,由于各種原因其可能會在化石中缺失。盡管如此,仍可利用現(xiàn)代捕蟲器的結(jié)構(gòu)推斷出古代捕蟲器大部分的結(jié)構(gòu)。這些捕蟲器形式不同卻各具其妙,令無數(shù)科學家和植物愛好者著迷,探索不止。

關(guān)注【深圳科普】微信公眾號,在對話框:
回復【最新活動】,了解近期科普活動
回復【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回復【研學營】,了解最新科普研學營
回復【科普課堂】,了解最新科普課堂
回復【科普書籍】,了解最新科普書籍
回復【團體定制】,了解最新團體定制活動
回復【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回復【觀鳥知識】,學習觀鳥相關(guān)科普知識
回復【博物學院】,了解更多博物學院活動詳情

聽說,打賞我的人最后都找到了真愛。
做科普,我們是認真的!
掃描關(guān)注深i科普公眾號
加入科普活動群
  • 參加最新科普活動
  • 認識科普小朋友
  • 成為科學小記者