食蟲植物

食蟲植物

食蟲植物是一種會捕獲並消化動物而獲得營養(非能量)的自養型植物。食蟲植物的大部分獵物為昆蟲和節肢動物。其生長於土壤貧瘠,特別是缺少氮素的地區,例如酸性的沼澤和石漠化地區。1875年,查爾斯·達爾文發表了第一篇關於食蟲植物的論文。這種能夠吸引和捕捉獵物,並能產生消化酶和吸收分解出的營養素的食蟲植物分布於10個科約21個屬,有630餘種。此外,還有超過300多個屬的植物具有捕蟲功能,但其不具備消化獵物的能力,只能被稱之為捕蟲植物。某些豬籠草偶爾可以捕食小型哺乳動物或爬行動物,所以食蟲植物也稱為食肉植物。

基本信息

簡介

捕蠅草食蟲植物——捕蠅草

具有捕食昆蟲能力的植物稱之為食蟲植物。食蟲植物一般具備引誘、捕捉、消化昆蟲,吸收昆蟲營養的能力,甚至是一些蛙類、小蜥蜴、小鳥等小動物,所以也稱為食肉植物。

食蟲植物不僅可以當作觀賞植物,也可以用來捕捉蒼蠅蚊子等害蟲。

瑞士丹麥等國家還用捕蟲堇來做乳酪,將它的葉片放進桶里,然後裝滿牛奶,牛奶便凝固成為乳酪。

亦有不少國家在大面積利用食蟲真菌來防治各種作物的線蟲病,已取得很大進展。

食蟲植物是一種會捕獲並消化動物而獲得營養(非能量)的自養型植物。食蟲植物的大部分獵物為昆蟲和節肢動物。其生長於土壤貧瘠,特別是缺少氮素的地區,例如酸性的沼澤和石漠化地區。1875年,查爾斯•達爾文發表了第一篇關於食蟲植物的論文。這種能夠吸引和捕捉獵物,並能產生消化酶和吸收分解出的營養素的食蟲植物分布於10個科約21個屬,有630餘種。此外,還有超過300多個屬的植物具有捕蟲功能,但其不具備消化獵物的能力,只能被稱之為捕蟲植物。某些豬籠草偶爾可以捕食小型哺乳動物或爬行動物,所以食蟲植物也稱為食肉植物。

原理

食蟲植物的根、莖、葉和花,與其他植物並沒有特別不同的地方。那么它們又是怎樣捕捉和攝食昆蟲的呢?奧秘在於“捕蟲器”上。“捕蟲器”是這種植物的葉的變態,形式多種多樣。捕蟲器能夠捕蟲,還有一點是在於它能分泌一種膠性很大的液汁,昆蟲一旦碰上,粘在上面再也休想逃脫。這種液汁里含有胺類物質,對昆蟲有強烈的麻醉力,可以使昆蟲昏迷無力而無法掙脫羈絆。昆蟲被捉住以後,捕蟲器內的腺體還會分泌出消化液,它含有分解蛋白質的蛋白酶,使蟲子被消化解體,從而被植物“吃”掉。

食蟲,只是食蟲植物營養的補充來源,因為它們有根、莖、葉,可以靠自己製造養料而生活下去。既然這樣,它們為什麼又要捕蟲吃呢?原來這種植物生活在缺氮的貧瘠環境裡,經過長期演化,形成了用來捕蟲而特化了的葉片——捕蟲器。

記載

捕蟲堇食蟲植物——捕蟲堇

英國一位畢生研究食蟲植物的權威艾得里安·斯萊克在他的專著《食肉植物》中指出,這些植物的葉子變得非常奇特,有的象瓶子,有的象小口袋或蚌殼,也有的葉子上長滿腺毛,能分泌出各種物質來消化蟲子體,它們通常捕食蚊蠅類的小蟲子,但有時也能“吃”掉象蜻蜓一樣的大昆蟲。這些食肉植物大多數生長在經常被雨水沖洗和缺少礦物質的地帶,由於這些地區的土壤呈酸性,缺乏氮素營養,因此植物根部的吸收作用不大,為了滿足生存的需要,它們經歷了漫長的演化過程,變成了一類能吃動物的植物。

艾得里安·斯萊克強調,在迄今所知道的食肉植物中,還沒有發現哪一種是象某些文章中所描述的那樣:生有許多長長的枝條,行人如果不注意碰到,枝條就會緊緊地纏來,枝條上分泌出一種極粘的消化液,牢牢地把人粘住勒死,直到將人體中的營養吸收完為止。

個案

豬籠草,豬籠草的葉在延長的卷鬚上部擴大成一瓶狀體(捕蟲袋),上面還有半開的蓋子,在瓶口附近及蓋上生有蜜腺,用來引誘昆蟲,使它們跌入“陷阱”。

茅膏菜,茅膏菜的捕蟲葉則為匙形或球形、表面長有突出的腺毛,腺毛的頂端分泌粘液,當小蟲觸動葉片上的一些腺毛時,其他腺毛同時捲曲,將捕獲物團團圍住。

狸藻,生在水中的狸藻,它的“捕蟲器”又有特色,在它羽狀複葉小裂片的基部生有一個球狀的捕蟲囊,小囊平時呈半癟狀,它有一個可以開合的口,周圍有觸毛。當水中小蟲碰到這些觸毛,小囊就迅速鼓大,小蟲隨著水流吸進囊內,囊口也立即關閉,擋住小蟲的出路。

捕蠅草,捕蠅草則是依靠將整片葉子合攏起來逮住蟲子的。它的葉子以中脈為界,分為左右兩半,像貝殼一樣可以隨意開合。當貪吃的螞蟻或其他小蟲子爬到葉子上面去時,葉子兩半會迅速閉合,能以極快的速度將其夾住,並消化吸收。葉緣的刺毛互相交錯絞合,把昆蟲活活關壓在中間。

主要種類

豬籠草科

食蟲植物——豬籠草食蟲植物——豬籠草
是有名的熱帶食蟲植物,原生種近90種,分布於熱帶亞熱帶的廣大地區,在中國分布於華南一帶。豬籠草擁有一幅獨特的吸取營養的器官——捕蟲囊。捕蟲囊是一種變態葉,囊中有腺體,可分泌密汁,引誘小蟲進入並將其粘住,再分泌消化液將其消化。囊口有蓋,可防雨水灌入。捕蟲囊呈圓筒形,下半部稍膨大,因為形狀像豬籠,故稱豬籠草。在中國的產地海南又被稱作雷公壺,意指它像酒壺。這類不從土壤等無機界直接攝取和製造維持生命所需營養物質,而依靠捕捉昆蟲等小動物來謀生的植物被稱為食蟲植物。

瓶子草科

瓶子草屬於瓶子草科瓶子草屬植物,本屬植物原產西歐北美墨西哥等地,是捕蟲的能手,共有8種,但通過園藝學家的努力,已先後育出了許多雜交種。瓶子草的捕蟲方法與豬籠草相仿。它的變態葉形似瓶子,頂端有蓋,瓶狀葉筒中能分泌粘液與消化液,將滑入其內的昆蟲粘住並消化。

茅膏菜科

茅膏菜科茅膏菜屬多年生草本植物,又名捕蟲草,是食蟲植物中種類最多,分布最廣的族群,同屬約有1000多種,中國有6種。茅膏菜葉片圓形,邊緣密生腺毛,可分泌粘液,當小蟲落上葉面時,即被粘住。腺毛極為敏感,有一物一觸,即向內和向下運動,將蟲緊壓於葉面,當小蟲逐漸消化後,腺毛即恢復原狀。茅膏菜亦有治療瘡毒、瘰病的藥物功效。茅膏菜花白色或帶紅色,總狀花序。喜歡生長在水邊濕地或濕草甸中,在長白山廣有分布。

狸藻科

水中的食蟲植物當推狸藻科的種類,黃花狸藻除花序外都沉於水中,葉器上有卵球狀捕蟲囊,可捕捉水中微小的蟲體或浮遊動物。夏秋季花序伸出水面開出黃色唇形花。

腺毛草科

食蟲植物——狸藻食蟲植物——狸藻
腺毛草科是有一屬—腺毛草屬共6種,分布在澳大利亞西北和紐幾內亞島南部,也被翻譯成紫珠柴科或“二型腺毛科”,都是食蟲植物,由於葉面覆蓋黏液,在陽光下反射色彩,也被稱為“彩虹草”,被世界各地引種為盆栽觀賞植物。本科植物根系不發達,線形的葉面有分泌黏液的毛,小蟲粘上後氣孔會被堵塞窒息而亡,但腺毛草的葉和上面的毛並不會移動,毛上還能分泌消化液,直接將被捕的蟲消化吸收。本科植物的花從葉軸上生出,花瓣5,果實為蒴果,成熟後彈出種子,大部分生長在貧瘠的、季節性降水的乾旱沙地或沼澤地。克朗奎斯特分類法將其分入薔薇目,2003年根據基因親緣關係分類的APGII分類法將其分入唇形目。

土瓶草科

土瓶草科只有一屬—土瓶草屬,一種——土瓶草。生長在澳大利亞西南部,是一種食蟲植物。土瓶草生有兩種葉子,一種和普通葉子一樣可以進行光合作用,另一種為捕蟲用的瓶罐形葉子,內有消化液,外面有一個蓋子,防止雨水流入稀釋消化液,蓋子上有透明的斑點,類似藍天的效果,以迷惑蟲子。土瓶草以前被分到虎耳草科,屬於薔薇目,1998年根據基因親緣關係分類的APG分類法將其單獨列為一個科,放到酢漿草目下面。雖然土瓶草是食蟲植物,但有一種澳大利亞特有的蠅子卻將蛹放在土瓶草的瓶葉中孵化。土瓶草已經被世界各地作為栽培觀賞植物引種。土瓶草如果在陽光直射下,顏色鮮艷;如果生長在光照充足的陰影中,則成為綠色。

其他

不僅種子植物中有食蟲植物,在真菌這樣的低等植物中也有食蟲植物。如少孢節叢孢菌,它以菌絲形成菌網或菌技,在它們的表面上分泌出一種粘液可以粘住線蟲,然後又用菌絲侵入線蟲的身體裡面,吸食線蟲體內的營養。食蟲真菌約有50多種,它們主要以捕食線蟲、輪蟲纖毛蟲草履蟲變形蟲原生動物為生。

特殊種類

茅膏菜食蟲植物——茅膏菜

汶萊熱帶雨林中有一種新的食蟲植物,它非常地挑食,只捕食一種昆蟲——白蟻。這種特別的食蟲植物外型類似較常見的豬籠草,學名是Nepenthesalbomarginata,屬於豬籠草科。此種植物屬於較低地的品種,十分常見於馬來半島婆羅洲、蘇門達臘半島的海岸邊或岩石上。籠子有著灰白或深紅的底色及紅色的斑點,籠子十分細長,瓶口有一圈白色的細毛,葉子呈暗紅色偏紫。這種食蟲植物特別的地方有兩點,一是它只捕食白蟻這種昆蟲;二是它是第一個被發現會提供自己的組織來當作吸引獵物的誘餌。

這種食蟲植物的籠子開口附近長有一圈白毛,而白蟻會將這些白毛剪斷帶回去當作建構巢穴的材料。如果有些白蟻在剪白毛的時候不小心,就會掉進它的籠子裡了。雖然要讓白蟻經過它的籠子是一件隨機發生的事,但因為白蟻是一種社會性昆蟲,不會單獨一隻地行動,所以一旦有白蟻經過,那就代表著是一大群白蟻經過,它輕易地就可以捕捉到一整籠的白蟻,可說是非常高投資報酬率的一項捕食行動。相較於其他沒有特殊捕食計謀的食蟲植物,可能在整個生命周期中(約六個月)所捕食到的昆蟲,還遠不如它一次的收穫。

食人傳聞

傳聞

許多報刊雜誌曾不斷刊登了有關吃人植物的報導,有的說在南美洲亞馬遜河流域的原始森林中,也有的說在印尼的爪哇島上。雖然這些報導對各種不同的吃人植物的形態、習性和地點方面作了詳細的描述,但十分遺憾的是,在所有的報導中,誰也沒有拿出關於吃人植物的直接證據——照片或標本,也沒有確切地指出它是哪一個科,或哪一個屬的植物。為此,許多植物不家對吃人植物是否存在的問題產生了懷疑。

瓶子草食蟲植物——瓶子草

有關吃人植物的最早訊息是來自於19世紀後半葉的一些探險家們,其中有一位名叫卡爾·李奇的德國人在探險歸來後說:“我在非洲馬達加斯加島上,親眼見到過一種能夠吃人的樹木,當地居民把它奉為神樹,曾經有一位土著婦女因為違反了部族的戒律,被驅趕著爬上神樹,結果樹上8片帶有硬刺的葉子把她緊緊包裹起來,幾天后,樹葉重新打開時只剩下一堆白骨”。鑒於此說法,世界上存在吃人植物的駭人傳聞便四下傳開了。

質疑與支持

這些傳聞性的報導使植物學家們感到困惑不已。為此,在1971年有一批南美洲科學家組織了一支探險隊,專程赴馬達加斯加島考察。他們在傳聞有吃人樹的地區進行了廣泛地搜尋,結果並沒有發現這種可怕的植物,但是在那兒見到了許多能吃昆蟲的豬籠草和一些蜇毛能刺痛人的蕁麻類植物。這次考察的結果使學者們更增添了對吃人植物存在的真實性的懷疑。

關於吃人植物是否存在的謎團,現在仍不能下肯定的結論。有些學者們認為,在已發現的食肉植物中,捕食的物件僅僅是小小的昆蟲而已,它們分泌出的消化液,對小蟲子來說恐怕是汪洋大海,但對於人或較大的動物來說,簡直微不足道,因此,很難使人相信地球上存在吃要植物的說法。

也有一些學者認為,雖然眼下還沒有足夠證據說明吃人植物的存在,可是不應該武斷地加以徹底否定,因為科學家(不包括當地的著居民)的足跡還沒有踏遍全世界的每一個角落,也許,正是在那些沉寂的原始森林中,將有有某些意想不到的發現。

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