自然界中四大食肉植物 豬籠草茅膏菜捕蠅草和狸藻
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1、豬籠草
與其他食肉植物一樣,豬籠草生長在貧瘠或者酸性土壤中,主要分佈在東南亞、澳大利亞和北美洲。豬籠草的“殺手鐗”是一個裝滿液體的深囊,我們稱其爲捕食囊。它利用視覺誘惑或花蜜吸引的方式,將正在覓食的昆蟲吸引到由葉子組成的碗杯狀的捕蟲囊中。
捕蟲囊的內側囊壁光滑且成槽型,以此來避免昆蟲爬出去。昆蟲落入囊內會被液體淹沒並逐漸分解,分解的方式有兩種,一種是利用雨水衝到囊中的細菌進行分 解,另一種是用豬籠草自己產生的消化酶進行分解。此外,一些豬籠草能夠與昆蟲幼體互惠共生。幼蟲以豬籠草捕食的獵物爲生,而豬籠草則吸收它們的排泄物。通 過這些獵物,豬籠草可以補充自身需要的礦物營養,特別是氮和磷。
在豬籠草捕蟲囊的頂部有一個蓋子,大概是爲了阻止蟲子爬出去而設置的障礙,蓋子封住的液體可以用來做瀉藥,治療咳嗽、眼部發炎、燒傷等。請繼續閱讀下節,瞭解一種讓達爾文癡迷不已的食肉植物——茅膏菜。
2、茅膏菜
茅膏菜是多年生草本植物,它們葉子上的腺毛頂部能夠產生黏性分泌物,就像陽光下的閃耀的露珠。茅膏菜不僅生長在沼澤地區,在沙地、缺少氮、磷的礦質土壤中也較常見。這種微小的植物是如此神奇,以至於達爾文在書中用了285頁紙來描述關於它的實驗。
由於普遍缺少植物代謝所需要的硝酸還原酶,茅膏菜非常依賴於捕獵昆蟲補充氮素養分。茅膏菜有兩種不同的腺體幫助它捕捉和消化昆蟲:長莖腺體分泌有香味的黏液吸引昆蟲,而無莖腺體吸收昆蟲的營養(但在一些種類中無莖腺體已經不存在了)。
茅膏菜的腺毛非常敏感,爲了使昆蟲接觸到更多腺體,腺毛會向葉子中心彎曲。當昆蟲被香味吸引接觸到腺毛時,就會被粘住而無法脫逃。腺毛能夠產生含有蛋白 酶和磷酸酶的消化酶,一旦獵物被俘獲,消化酶的產量就會增加,約在第四天的時候達到最高濃度,而此時昆蟲就完全變成茅膏菜的大餐了。
3、捕蠅草
捕蠅草只生長在美國南卡羅來納州南部和北部的沼澤地帶。由於它奇特的外形和快速的捕食速度,捕蠅草也被稱爲 “捕鼠器”。它的葉子從中脈形成可以咬合的兩個葉片,長有短刺的葉片向外張開,形狀有點兒像貝殼。
這些硬刺非常敏感,當任何物質碰觸到它們後,葉片就會立即咬合,整個過程不到一秒。不過,只碰觸一個硬刺並不會誘發閉合現象,只有當一個硬刺被碰觸兩次 以上,或兩顆硬刺被連續碰觸時纔會引發葉片閉合行爲。而且,葉片最初不會完全緊閉,它會保持一個縫隙幾秒鐘,爲的是讓小昆蟲逃走,因爲對它來說小昆蟲不能 填飽肚子。
當葉片閉合後,頂部的硬刺相互咬合,對裏面的昆蟲來說,就像是被關在上了鎖的監牢裏。隨後,硬刺產生的消化酶會分解困住的昆蟲蛋白質,捕蠅草由此得到氮的補充。如果捕獲的獵物不是食物,而是石頭或泥土的話,捕食器會在12小時後重新張開,並將其“吐”掉。
4、狸藻
所有食肉植物中真正具有 “陷阱門”的就是狸藻。這種生長在水中的植物具有自然界最精確而微妙的捕食陷阱,它的捕食囊被評價爲植物王國中最精緻的結構,同時捕食速度也是最快的。而且,狸藻的生長範圍很廣,除了南極洲,全球幾乎都有它的身影。
狸藻數以千計的囊狀物附着在水中的羽狀細小分枝上,有些研究人員認爲這些細小的分枝是進化了的狸藻葉子。那些平整光滑的囊狀物直徑範圍在2毫米到4毫米 之間,其中一端有入口(囊口)和由小管形成的一個門(囊瓣)。門在入口的頂部懸掛着就像一個車庫門,只不過它是向內打開的。門周圍的小管和粘液層能夠加強 門的封閉性,防止水進入囊狀物中。
囊狀物裏面有許多的腺體,這些腺體可以吸收囊狀物中的水並將其排到外面。囊狀物中的部分區域是真空的,這就使外面的氣壓大於裏面,這也解釋了它外面看上去成凹形的原因。
門口周圍是幾根類似小甲蟲或昆蟲觸角的感應毛。當水生生物碰觸到感應毛,感應毛就像一個槓桿將力量施加給柔韌的門,囊狀物就會迅速鼓起,同時門打開,將倒黴的獵物吸入囊中。整個捕食過程只有1/60秒,可與照相機快門的速度相媲美,隨即捕蟲囊開始分泌消化酶分解獵物。
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