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看食物链的最底层,如何逆天改命?

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看食物链的最底层,如何逆天改命? 崇真艺客

▲ 捕蝇草的变态叶是昆虫走过最深的套路。图/Wikipedia



你以为的套路,不过是它们生存的手段。


陷阱、黏液、虹吸、獠牙……这一场场设计巧妙的谋杀,居然发生在植物界!

谁说洋洋懒懒的它们每天活在 Peace And Love 之中,为了一口“荤腥”,大开杀戒,绝不含糊,动物也有沦为植物的“盘中餐”的一天啊。

当捕食者与被捕食者的角色发生互换,一出出曲折而离奇的故事就上演了。

在植物界,就有这么一批“吃肉”的植物,不屈服于被动物啃食的命运,开始逆天改命,它们叫——

食虫植物


看食物链的最底层,如何逆天改命? 崇真艺客

什么是食虫植物?

食虫植物,顾名思义,是一类能够“吃掉”昆虫的植物,更专业地说,是能够捕捉消化昆虫而增加自身缺乏的营养的植物。

为什么需要增加营养呢?

因为这些植物大多生长在热带和温带地区养分贫乏的沼泽、沙滩或者酸性泥炭地等环境中,另外,有些野生种类生活环境潮湿阴暗,光照很不充足,仅靠自身那点可怜的光合作用获取的能量是远远不够的。

看食物链的最底层,如何逆天改命? 崇真艺客▲ 食虫植物多生长在沼泽、沙滩等土壤贫瘠的环境中。图/视觉中国


食虫植物只吃昆虫吗?不。实际上,这类植物除了吃昆虫,还会捕捉各种节肢动物、环节动物甚至是小型脊椎动物,所以,有越来越多的学者称之为“食肉植物”。

而“食虫植物”是达尔文时代流传下来的,我们今天还是沿用这个说法。
 
目前,全世界有超过600种食虫植物,其中,我国原生的食虫植物有27种,分属于猪笼草属茅膏菜属貉藻属捕虫堇属狸藻属

随着食虫植物在园艺界的名声大噪,很多舶来品种也成为中国花市上的常客,比如说红瓶猪笼草、查尔逊瓶子草等。

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▲ 红瓶猪笼草,是花市上的常见栽培种。图/图虫·创意


就跟所有的植物一样,食虫植物既不能跑,也不能跳,那它们是用什么秘密武器捕猎呢?


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致命黏液——茅膏菜、捕虫堇

 

达尔文曾说:与世界上所有物种的起源相比,我更关心茅膏菜的起源。可见,茅膏菜在食虫植物江湖上是有一定地位的。

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▲ 好望角茅膏菜红色的腺毛可以分泌大量“露珠”,黏住过路的昆虫。图/视觉中国


茅膏菜是茅膏菜科茅膏菜属的统称,我国有6种圆叶茅膏菜、盾叶茅膏菜、长叶茅膏菜、长柱茅膏菜、匙叶茅膏菜和锦地罗。茅膏菜也深受园艺界的宠爱,市面上常见的有好望角茅膏菜和锦地罗。

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▲ 锦地罗,常见园艺花卉品种。图/曾刚


茅膏菜叶片上长有大量腺毛,当昆虫不小心落到上面,腺毛会分泌大量黏液将其黏住,若昆虫挣扎,反而会刺激更多的腺毛将其紧紧围住。同时,叶片会把昆虫卷到腺体上,腺体随后分泌消化液,将其消化吸收。

▲ 茅膏菜捕猎过程。


大多数时候茅膏菜食物是很充足的,可是在危机四伏的森林中,竞争无处不在。茅膏菜捕猎操作看着挺高级,但这个过程中需要花很长的时间,如果昆虫不断挣扎,还会引起附近其他动物的注意,比如蟾蜍。

这种“抢人头”的事情,蟾蜍不会错过,茅膏菜也只能巴巴看着“煮熟的鸭子飞了”

 

▲ 蟾蜍吃掉黏在茅膏菜叶片上的小虫子。


和茅膏菜一样,捕虫堇属植物也是一群“黏液杀手”,但是捕虫堇属植物属于狸藻科,和茅膏菜不是很近缘,国内野生的捕虫堇有2种:高山捕虫堇和北捕虫堇

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▲ 爱丝捕虫堇长得很像景天科多肉植物,但叶片不易变红。图/《掌中花园》


捕虫堇属植物叶片上长着非常小的黏液腺柄,每一根腺柄上都分泌出一滴黏液,黏液的恢复能力也很强。为了防止猎物被雨水冲走,捕虫堇的叶片边缘还会向内微微卷曲。


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大嘴吃四方——捕蝇草


比起茅膏菜慢吞吞地卷叶子,捕蝇草的捕食方式显得先进得多。捕蝇草属于茅膏菜科捕蝇草属,它的秘密武器就是捕虫夹。


捕蝇草所有的叶片都特化成捕虫夹,夹子内侧会分泌蜜汁吸引猎物,夹子边缘会长满刺毛,每瓣叶片的中心区域长着3、4根细刺


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▲ 金星捕蝇草是常见栽培种,变态叶和叶边的刺毛组成一个个“捕虫神器”——捕虫夹。图/视觉中国

 
这些细刺就像是一个设计精巧的触发器,遇到寻常的雨滴碰撞是不会被激活。

当猎物被夹子的蜜汁吸引进来,不小心碰到其中一根细刺,此时夹子不会合并,但"定时炸弹"开始作响,等到昆虫触发了第二根细刺,捕虫夹就会被迅速激活,陷阱关闭。
 
▲ 捕蝇草的“捕虫夹”敏感而迅速。

巧妙的是,叶边的刺毛并不是严丝合缝的,微小的昆虫可以从捕虫夹的空隙中逃出去,这是因为体量小的昆虫无法满足植株的能量需求,捕虫夹内若没有猎物,会及时打开,保存元气。

可若是昆虫够大够多,就不好逃出去了,它们越反抗,叶片夹得越紧,最终沦为捕蝇草的食物,当捕虫夹再次打开之时,就只剩残骸了。

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▲ 捕蝇草的盆栽造景。图/视觉中国


这种奇妙的捕蝇草野外只分布在美国的东南部,北卡罗来纳州和南卡罗来纳州的沿海湿地,中国会有一些栽培种,比如食人鱼捕蝇草、花市捕蝇草等。
 
捕蝇草还有一个相对鲜为人知的表亲——貉藻。貉藻也是茅膏菜科物种,它基本是捕蝇草的水下翻版

貉藻的轮生叶是致命陷阱,每个陷阱边缘长满敏感的绒毛,绒毛只有几毫米长,能够捕捉虾米和桡足类,尽管水中的阻力会比空气大很多,丝毫不影响它的捕食能力。在我国,貉藻分布十分狭窄,仅产于黑龙江省的局部地区。
 
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▲ 狸藻属是食虫植物中最庞大的属,物种超过200种。图/Wikipedia


天下武功,唯快不破,比捕蝇草速度更快的还有狸藻。

狸藻是狸藻科狸藻属物种,种类繁多。狸藻的捕猎方式主要是依靠小型的捕虫囊,捕虫囊具有可以迅速开合的囊口,囊口周围有触毛,小型猎物一接触囊口,捕虫囊就会打开瓣膜,将其吸入囊中,并消化吸收,这个反应速度甚至不超过1毫秒。


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造瓶高手——猪笼草、瓶子草、土瓶草


无论是茅膏菜还是捕蝇草,总归是需要自己的身体动起来捕捉猎物的,还有一些种类的食虫植物已经可以做到“身不动,膀不摇”就能捕猎了。
 
像一些凤梨科的食虫植物,它们的捕虫陷阱是由全部的叶片构成,所有叶片围成一个水桶状的结构,陷阱顶端的叶片表面有蜡,会像冰一样滑,如果昆虫在探试过程中不慎掉下去就会被底部具酸性和消化酶的液体杀死,并且被分解吸收。

 

还有更为精妙的掉落式陷阱食虫植物,如土瓶草属、瓶子草属和猪笼草属植物,它们的单片叶特化形成瓶状或笼状的陷阱结构,昆虫一旦跌落进去就很难爬出,最终溺死在消化液中,经分解,被瓶内的腺体吸收。


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▲ 野生的紫瓶子草遍布美国东海岸大湖区加拿大东南部。图/视觉中国


为了迷惑昆虫,这些陷阱各显神通。

某些植物叶片特化形成的陷阱会在瓶口分泌香甜的蜜汁,猎物闻香而来,尽情吸蜜的同时,迈向光滑的陷阱边缘;

有些植物会“空手套白狼”,瓶状叶盖子特化成绚丽的斑纹,一直通向瓶内,这种结构和管状花很相似,让昆虫误以为里面有花蜜。还有些植物甚至能模拟花的气味,释放出类似花香的物质来招引昆虫。

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▲ 土瓶草的盖子可以迷惑猎物。图/视觉中国


生活在美国加州和俄勒冈州的眼镜蛇瓶子草,能长到一米高,入口覆盖在球状瓶盖之下,很是隐蔽。

眼镜蛇瓶子草的鱼尾状附属物背侧会分泌大量糖蜜,并散发出强烈的气味,昆虫顺着蜜腺爬入捕虫瓶,吃饱喝足后的昆虫想要离开,却容易捕虫瓶内透光的斑纹迷惑,将这些斑纹误认为出口而被困在捕虫瓶内。

捕虫瓶顶部是蜡质的,中下部的毛走向也朝下,昆虫会逐渐落入捕虫瓶基部的消化液内。

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▲ 眼镜蛇瓶子草的瓶口位于膨大的头下,瓶顶部具有透光的斑纹。图/Wikipedia


南美地区太多充沛的雨量有时会给生活在这里的太阳瓶子草带来麻烦,但它们也聪明地进化出新的结构——

每个瓶子在瓶身上有裂缝般的沟槽能排出多余的雨水,类似水槽上的溢流设计,借此调整瓶子中的水位,保证水分平衡

此外,瓶子的内侧表面覆盖着一层向下生长的细毛,迫使昆虫跌入瓶底。

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▲ 小太阳瓶子草的瓶身会有裂缝,像个沟槽,可以保持瓶内的水位。图/Wikipedia


在婆罗洲的基纳巴卢山有一种二齿猪笼草,生长有两个蛇状齿,捕猎套路相似,分泌花蜜吸引猎物,使其掉落瓶中。

特别的是,有一种弓背蚁可以随意行走在瓶壁上,享用猪笼草的猎物,甚至可以在消化液中游泳。

二齿猪笼草还会提供茎干中的环形窟窿作为它们的家,可谓是包吃包住。但天下没有免费的午餐,蚂蚁需要时不时在边缘清扫,蚂蚁的经消化过的粪便才能被二齿猪笼草吸收。

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▲ 二齿猪笼草的盖子上有两个明显的“尖齿”。图/视觉中国

 
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▲ 美林猪笼草原产菲律宾,也是园艺界的翘楚。图/曾刚


前面也有提到,有的食虫植物会吃小型脊椎动物,比如说马来王猪笼草。它是猪笼草属捕虫笼最大的猪笼草之一,猪笼盖子表面会日夜不停地分泌蜜汁,巴鲁加鼠被吸引过来,它愉快地舔食蜜汁,但由于体型娇小,一个不慎就容易掉进笼中,若无法逃脱,也只能葬身于此了。

而相关专家称,猪笼草捕食小型脊椎动物实属无心插柳,它的目的可能只是排泄物而已。

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▲ 马来王猪笼草的笼盖是猪笼草属中最大的,曾有报道称在马来王猪笼草的捕虫笼中发现了淹死的山地树鼩。图/网络


食虫植物身为“素的”,却吃“荤的”,确实算植物界的一枝奇葩,但正因为它们奇特的外形,才给园艺师们多样的灵感,培育出各种美妙的品种。

比如瓶子草,就能让我们把食虫植物搬回家,可以近距离观察它们。


看到瓶子草后,很多人可能会脱口而出:“猪笼草!”其实,瓶子草属于杜鹃花目,猪笼草属于石竹目,二者相差很远。


不过,瓶子草的捕虫方式和猪笼草一样,都是“陷落型”

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瓶子草的叶片是瓶状的,“瓶口”会分泌蜜滴(甜而微苦)来引诱昆虫,上面还有一个“盖子”。


不要以为虫子掉进去后“盖子”就会盖上,其实它是不能动的,它只能遮挡杂物或者雨水入“瓶”内。


大部分瓶子草又高又细,“瓶”内有少量消化液,虫子掉进去就会被消化掉。如果头重脚轻的“瓶子”灌满雨水,“瓶子”就会倾倒,即使不倒,消化液也会被冲淡,所以它们需要“盖子”挡雨。


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而紫瓶子草是瓶子草中最矮的,“瓶”里即使灌满水也不会倾倒,所以它们就干脆把“盖子”敞开,让“瓶子”接满雨水,变成“水陷阱”


至于消化液,它也几乎不分泌,捉到的虫子少,就慢慢吸收掉;捉到的虫子多,就任由它们在“瓶”中腐烂,等到“瓶子”枯萎后,沤好的“肥料”正好流出来滋养根部。


但紫瓶子草的盖子也不是没有用途的,它上面覆盖着浓密的刺毛,每根毛都指向“瓶子”内部。当虫子掉入“雨水井”后,这些倒刺能阻止虫子爬出去。

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紫瓶子草是瓶子草中分布最广的,从寒冷的加拿大到温暖的墨西哥湾都可以看到它的身影。


它可以忍耐40°C的高温和零下10°C的低温,而北方的亚种耐低温性更强,可以忍受零下25°C的严寒。


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食虫植物大多需要较高的空气湿度,但紫瓶子草仅需30%的湿度就够了,所以很适合在家中养护。


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文丨蒋善文
编辑 | 笑笑
封图丨视觉中国
参考资料 | 《掌中花园》 
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