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第212期  总第5947期  2020年11月23日  星期一
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当植物爱上“吃肉”
来源:本站原创 作者:admin 发布日期:2020-11-23 15:50:53

人们对植物的一般印象,就是依靠阳光、土壤和水分生存,不能移动,一副任凭别人欺负的模样。但世界之大无奇不有,偏偏就有些植物“翻身做主”,学会了给动物设置陷阱,以“吃肉”为生,它们就是食虫植物(也称食肉植物)。

 

“吃肉”也是迫不得已
 

世界上目前已知的食虫植物超过600种,它们的食谱中既有小昆虫,也有像老鼠这样较大的哺乳动物。一旦诱捕上,食虫植物就会分泌出恐怖的消化液,将捕到的猎物慢慢溶解掉。以猪笼草为例,它是一种能够捕食昆虫的多年生草本植物。所有种类的猪笼草看起来都很相似:有一个叶子形成的硕大的捕虫笼,形状像猪笼,笼内表面为蜡质区,非常光滑,内部是含有消化酶或细菌的液体,昆虫一旦掉进去就很难再爬出来。那么,为什么食虫植物有这么古怪的爱好呢?
 

大多数食虫植物生活在高光、水淹的沼泽环境中。湿地的水会很快将土壤里的养分带走,土壤里氮和磷的含量都极低,而氮又是植物合成蛋白质与DNA的主要成分之一,所以在这种环境里,很少有植物能够生存下来。
 

面对这样的绝境,食虫植物不得不另谋生路——吃掉有营养的动物,以此获得氮、钾、钙、磷等生存必需的矿物质。研究者推测,最初食虫植物只是为了适应含盐量过高的生长环境,会用特殊的腺体将从土壤中吸收的盐分经叶子排出,而这种盐分恰巧可以杀死周围的昆虫,而昆虫尸体又成了供应土壤或植物本身的天然肥料。受惠于这种生存机制后,食虫植物开始慢慢进化出了杀戮机制。
 

“吃肉”的巨大代价
 

虽然独特的本领让食虫植物更好地存活了下来,但它们也为此付出了巨大的代价。为了捕捉猎物,它们将叶子进化成能诱骗、消化食物的陷阱,那么用于光合作用的叶子就会减少,导致自身无法高效地进行光合作用。因此,大多数食虫植物生长缓慢,体形不大,即使能通过食用昆虫的方式来“改善伙食”,氮的摄入量仍然有限。所以,我们永远也不会遇到一个巨大的食虫植物,也不用担心自然界中是否存在大到能吃人的食虫植物。
 

另一个让食虫植物烦恼的问题是繁殖。同其他植物一样,食虫植物的繁殖器官也是花,大多数花也分为雌蕊和雄蕊,需要昆虫授粉。这就形成了一种尴尬的局面:一方面,食虫植物需要吃掉昆虫补充营养;另一方面,它们又需要昆虫授粉繁殖。一种来自西班牙的食虫植物——捕虫堇属,就遇上了这样的麻烦:如果它的花朵有许多传粉者传粉,它会结出更多的种子,然而由于捕食陷阱离花朵非常近,无意之中它也吃掉了不少传粉者,使得自身繁殖能力大大降低。
 

“吃肉”还是“吃素”,环境说了算
 

由于“吃荤”问题多多,所以目前所发现的食虫植物中,还没有哪一种完全放弃了能够自养的光合作用。而且,在条件允许的情况下,一些食虫植物还会变成非食虫植物。以瓶子草为例,这种北美地区的食虫植物通常生长在潮湿的地方,它们进化出了漏斗状的叶子作为捕虫瓶,利用蜜腺所分泌的蜜汁吸引昆虫。同时,捕虫瓶上部经阳光照射后会如彩绘玻璃般,可诱使昆虫前往。


不过,这种典型的食虫植物的捕虫瓶却在秋末开始枯萎,转而长出不具备捕虫功能的剑形叶,开始一段长时间的“吃素期”。这又是为什么呢?
 

这是由于冬季天气转冷,光照水平低于夏天,同时冬天的昆虫数量也在减少,此时若把能量继续花在生长捕虫瓶上很不划算,所以瓶子草长出了剑形叶,增加了进行光合作用的叶子面积,这样可以更好地利用光照。其他食虫植物也会采取类似的策略,当栖息地土壤里营养成分增多或光照太少时,它们就会尽可能地减少猎捕行为。
 

由此看来,食虫植物并不恐怖,它们“残忍”的行为只不过是出于生存需要才进化出来的。

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