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食蟲植物知多少

2013-04-12 00:00:00王貞虎
發明與創新·中學生 2013年2期

植物界有一個龐大的“猛獸家族”,它們專門以捕獲動物為生,通過消化動物獲得生長所需營養,被人們稱為“食蟲植物”。

食蟲植物捕獲的大部分獵物為昆蟲和節肢動物,大多生長在土壤貧瘠特別是缺少氮素的地區,酸性的沼澤和石漠化地區是它們生活的“天堂”。

據植物學家統計,能夠吸引和捕捉獵物并能產生消化酶和吸收分解出營養素的食蟲植物,占據著植物界的10個科約21個屬的630多種。此外,還有超過300多個屬的植物具有捕蟲功能,但因為它們沒有“消化”這些獵物的能力,所以只稱它們為“捕蟲植物”。

食蟲植物偶爾還能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”。

食蟲植物捕食獵物各有各的“魔法”,它們中最有名的“植物猛獸”當數有著“捕蟲魔法師”之稱的豬籠草。

豬籠草是一種多年生草本植物,原產東南亞的印度尼西亞、馬來西亞、菲律賓和中國、澳大利亞等熱帶地區,而我國海南地區僅產一種,名叫“奇異豬籠草”。在馬來群島的婆羅洲和蘇門答臘島上生長著大量形態多樣、極高的豬籠草,尤其是在婆羅洲的山地雨林中。但大多數豬籠草都為當地的特有品種,甚至只出現于幾個山區中。

由于豬籠草分布范圍的狹窄和當地交通的不便,導致它們中的一部分很難再次在野外觀察到。大約有10種豬籠草的原生地僅局限于一些孤島或小群島上。但奇異豬籠草的分布范圍卻極其廣泛,從印度支那半島到馬來群島和澳大利亞都有分布。目前,全世界的豬籠草約有129種。

豬籠草在自然界常常平臥生長,為地生植物,是攀援狀的亞灌木。豬籠草開綠色或紫色小花,葉的構造復雜,分葉柄、葉身和卷須,卷須尾部擴大并反卷形成瓶狀。

豬籠草是怎樣使用“魔法”捕捉蟲子的呢?

原來,豬籠草的絕密武器正是它那卷須尾部擴大并反卷形成的瓶狀物——捕蟲籠。捕蟲籠呈圓筒形,下半部稍膨大,因為形狀像豬籠,所以被稱為“豬籠草”。在中國的海南又將這只籠子稱作“雷公壺”,意思是指它像酒壺。

豬籠草有了這只捕蟲籠后,再在籠蓋的復面分泌出一種有鮮果香味的蜜汁,誘使蟲子上鉤。小昆蟲嗅到陣陣香氣后,就像吸了迷魂香似地奔向小籠子,當它們剛剛踏足葉上的纖毛,就像坐滑梯般滑進了籠里,一下便成了“籠中之蟲”。

接下來,豬籠草便開始“吃”掉這些蟲子了。原來,它的葉子相當于動物的胃,葉子上有一層消化液將昆蟲溶解,隨后葉子開始攝取營養。當昆蟲身上所有的養料都被吸取以后,葉上的觸須便漸漸松開,圓葉也恢復了它原來的位置,膠液又在日光底下發亮,等待另一只昆蟲上鉤。

在美洲,會吃蟲子的奇花異草多生長在從弗吉尼亞州到得克薩斯州的一段弧形地帶中。這一地區炎熱潮濕,適合食蟲植物生長。這里有美洲近90%的食蟲植物種類,在墨西哥灣地區還發現了最兇猛的食蟲植物。生活在水中的沉水植物貍藻,便是最兇猛的食蟲植物之一。

相比于豬籠草的“捕獵魔法”,貍藻的獵食方法另有一番風趣。墨西哥灣貍藻植株呈翠綠或黃綠色,有一根長達1米以上的柔細的主莖軸,是一種多年生草本植物,一生都在水中度過。它幾乎沒有根,莖也很細弱,全身葉片裂成一條條細絲狀,好像許多亂七八糟的綠色頭發。

夏天,從莖上會抽出一根花梗,露出水面,在花梗頭上開放出幾朵蝴蝶似的黃紫色小花。貍藻的葉邊上長著許多小口袋,這就是它專門捕蟲的工具。

這些小口袋構造別致,每個口袋都有一個和外面相通的口子,口子上還有個小蓋子,蓋子上又長著4根有觸覺的毛。當水中小蟲游到小袋門口,只要輕輕一碰,小蓋就向里面打開了,小蟲一游進口袋就再也出不來了,因為這個蓋子只能從外面向內打開,而不能從里面向外推開。

不過貍藻不能像其他食蟲植物那樣分泌消化液,所以一定要等那些自投羅網的小蟲們餓死和腐爛后,才能慢慢吸收利用。

貍藻捕蟲囊的構造十分有趣,在囊口有一個能夠向內開啟的活瓣,囊口邊緣生長有幾根刺毛,這些刺毛可隨水漂動,旁邊還有一些小管子,能分泌出甜液。貍藻就依靠這些捕蟲囊來捕捉水中的小生物。

貍藻的捕蟲囊生于匍匐枝或葉的基部,多數成扁球形半透明狀,直徑0.25~10毫米。捕蟲囊開口周圍長有觸角,用以吸引小生物,并有一定的導向作用,將獵物引至捕蟲囊口。捕蟲囊開口處有可以開合的膜瓣,膜瓣的外側長有感應毛。

有人曾親眼見到一些水蚤、孑孓等小生物為尋找庇護被貍藻捕蟲囊分泌的蜜汁吸引到捕蟲囊口,當它們一觸碰到貍藻的感應毛,貍藻那原本半癟的捕蟲囊便迅速鼓起,形成一股強大的吸力,同時膜瓣打開,將囊口的水連同獵物一起吸入囊中,并迅速關上膜瓣,整個過程只用了約百分之一秒。

我國的黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古等地也有貍藻生長。但相比于墨西哥灣貍藻的“大胃口”和“口袋戰”,我國這些貍藻的“食蟲功”只能算“關公門前耍大刀”了。

在森林沼澤地里的綠色青苔中,容易見到一種開白花的食肉植物,它就是茅膏菜。

茅膏菜別名龍芽草、山胡椒、胡椒草、珍珠草、露珠草等,生長在我國長白山、長江流域、珠江流域及西藏南部等地區,為我國獨有的食蟲植物。它的每片葉子上都長著一層濃密的絨毛,每根纖毛的頂端都有一顆亮晶晶的“水滴”。蚊子或蒼蠅若不小心停歇在葉片上,絨毛就向下彎曲,鄰近的絨毛也跟著幫忙逮住獵物,同時蚊蠅又因被“水滴”粘住而無法脫身,只好乖乖就擒。

跟豬籠草、貍藻的“捕蟲魔法”相比,茅膏菜也不甘示弱,以其獨到的“黏液卷壓功”在“植物猛獸”排行榜上爭得一席之地。

有趣的是,要是俘獲品個頭較大,茅膏菜的葉子就會自動對折起來夾住它。假若一片葉子對付不了俘獲品,別的葉子會前來相助,決不肯輕易讓獵物逃脫。這說明,茅膏菜有像神經那樣的傳遞反應,捉到獵物的信號能沿著布滿葉子的葉脈管向四方傳遞。

科學家曾將長僅0.2毫米、重僅0.000822毫克的一段頭發放在茅膏菜的葉子上,葉面的纖毛也會立刻彎曲,纖毛的這種感覺靈敏度叫人吃驚。

據研究,茅膏菜分泌出的消化液竟能消化肉類、脂肪、血、種子、花粉、小塊骨頭甚至是牙齒的琺瑯質,真是不可思議!

茅膏菜本身是有葉綠素的,可以進行光合作用“養活”自己,為什么它還要殘忍地捕殺昆蟲呢?難道它“難耐清貧”,想吃葷“打牙祭”?原來,茅膏菜也有它的苦衷,它的根系極不發達,只能靠捕食昆蟲來彌補氮素養分的不足。

人類若遇到茅膏菜,也得小心:它“五毒俱全”,根、莖、葉、花全有毒,葉的水浸液觸及皮膚,可引起灼痛、發炎;家畜誤食可出現氫氰酸中毒癥狀。同時,茅膏菜也是一種藥物,用它的球莖外敷傷口,有止痛作用,可治風濕和跌打損傷。

茅膏菜科中有一種名叫“毛氈苔”的食蟲植物魔法高超,居然跟動物一樣有辨別能力,能分清落網的是“美味”還是“沙子”。

毛氈苔生長在“潮濕”的巖壁石縫間,是一年生草本植物,高約21至24厘米,夏天抽出一個花莖,開著白色的小花,圓盤一樣的葉子平鋪在地面上,像一個蓮花座。它一般生長在沼澤地帶或潮濕的草原上,因為那里的小蟲和蚊子特別多。毛氈苔中的“寬葉毛氈苔”還是我國臺灣的珍稀食蟲植物之一。

關于毛氈苔的辨別能力,有人曾經做過試驗:把一粒沙子放在它的“魔掌”上,起初它的絨毛有些卷曲,但很快就發現落在它的“魔掌”上的不是它需要的美味佳肴,于是又迅速把絨毛伸展開來。

毛氈苔和豬籠草、貍藻的區別在于它沒有捕蟲籠,只有幾個帶有能分泌黏液腺體的葉面。

達爾文在對食蟲植物做實驗時,曾注意到毛氈苔膠液一項有趣的事實。這東西竟是一種強力的防腐劑,使細菌完全不能活動。在一次試驗中,達爾文把一片肉放在毛氈苔上,另一片放在蒼苔上。后來把兩片肉都放在顯微鏡下來檢查,發覺那片放在毛氈苔上的肉全無細菌,而那片放在蒼苔上的則有無數的“纖毛蟲類”。

不過,說到毛氈苔的食蟲本領,有人也很不屑。因為只有很小的昆蟲才會被毛氈苔的陷阱所困住,螞蟻、蜘蛛等都不會受它的誘惑。而且,毛氈苔的花朵是蟲媒花,也就是說要靠昆蟲才能授粉“傳宗接代”。它不但不該食用昆蟲,還得感謝昆蟲哩!

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