徐峰 王語桐
豬籠草結(jié)構(gòu)
豬籠草主要生長在地表水豐富、相對(duì)濕度高、向陽、有機(jī)質(zhì)含量不高的酸性土壤中,為多年生藤本植物,莖木質(zhì)或半木質(zhì),攀緣于樹木或沿地面而生,高0.5~2米。豬籠草吸取營養(yǎng)的獨(dú)特器官捕蟲籠是由變態(tài)葉形成的管道或囊狀結(jié)構(gòu)。籠蓋是負(fù)責(zé)吸引昆蟲的,不僅可以掩蓋陷阱,也可以防止雨水進(jìn)入其中使消化液稀釋;籠口為唇狀結(jié)構(gòu),是具引導(dǎo)性的蠟質(zhì)區(qū)域;籠底有消化腺體,是分泌消化酶的吸收區(qū)域。籠蓋、籠口具有鮮艷的顏色或者蜜腺,籠口邊緣較厚,籠蓋張開后不能再閉合。籠子的大小、形狀因品種而異,有的像蘋果,有的像馬桶;最大的籠子有30~40厘米,有的體積大得能裝下2~3升水。籠色與花朵的顏色相近,以吸引大量昆蟲來訪;上面褐色或紅色的斑點(diǎn)或斑紋常致使困在里面的獵物按照其指示的“逃生”路徑不斷上爬,最終因精疲力竭而跌落淹死在籠底。
植物界受到細(xì)胞壁的束縛只能緩慢運(yùn)動(dòng),在與動(dòng)物的斗爭(zhēng)中,只有能夠快速運(yùn)動(dòng)的植物才能占得先機(jī)。但植物沒有放棄抵抗,很多植物智慧地創(chuàng)造了陷阱。
豬籠草的捕蟲籠就是一個(gè)杰作,其外表顏色鮮艷明亮;籠口為蠟狀涂層,十分光滑,腺體分泌合糖蜜露、味道可口,甜味物質(zhì)濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于籠內(nèi)部,以此引誘昆蟲在最危險(xiǎn)的地方著陸。被氣味吸引的小動(dòng)物爬上籠口后,一不留神就會(huì)由于蜜露的濕滑而跌落籠內(nèi)。這時(shí)籠底的腺體分泌黏液和消化液,由于消化液的黏度較大且籠內(nèi)壁有光滑的蠟質(zhì)涂層,動(dòng)物一旦陷入困境便很難逃脫,最終被消化液中含有的多種消化酶分解、吸收。
豬籠草可以捕食蚊子、蒼蠅、螞蟻、蜘蛛等的幼蟲,體型較大的豬籠草甚至能夠捕獲和消化蜥蜴、老鼠等小型脊椎動(dòng)物或是鳥類。由于豬籠草大多生長在養(yǎng)分貧瘠的環(huán)境,為了補(bǔ)充鈣、鎂、鉀等營養(yǎng)物質(zhì),特別是氮與磷的不足而捕食昆蟲或小動(dòng)物來滿足其生存的需要。
(責(zé)任編輯/黃盈盈 美術(shù)編輯/周游)
從系統(tǒng)發(fā)育的角度看,食蟲植物獨(dú)立起源了6~7次,分布于10個(gè)科20個(gè)屬650余種;中國有4科6屬28種。判斷食蟲植物的標(biāo)準(zhǔn)之一就是是否通過陷阱裝置吸引和捕捉獵物,它們共同的特點(diǎn)就是以葉作為捕蟲器官。植物在自然界的長期選擇中,主動(dòng)適應(yīng)和演變,形成了極其精致、多樣的陷阱。
捕食器官的演化,充分展示了大自然神奇的創(chuàng)造力,也顛覆了人類以前的認(rèn)知,讓人們一次次感嘆生物演化對(duì)環(huán)境的強(qiáng)大適應(yīng)性。
獨(dú)門暗器的吸入陷阱
吸入陷阱是主動(dòng)捕蟲器,它由中空的囊狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成,有一個(gè)像閥門一樣的開口。如水下隱藏的蟲子殺手——貍藻,進(jìn)化出了精巧的“魚籠”,在籠口處長有瓣膜和觸毛。瓣膜平時(shí)封住籠體,一旦觸毛感知到有獵物經(jīng)過,就會(huì)觸發(fā)瓣膜打開,強(qiáng)大的水壓就會(huì)自動(dòng)把獵物帶入籠中,捕食過程就能迅速完成。
1小白兔貍藻
反應(yīng)迅速的捕蟲夾
捕蠅草、貉藻等植物的捕蟲夾是主動(dòng)捕蟲裝置。如捕蠅草有觸覺感受毛,昆蟲觸碰后纖毛壓力通過電信號(hào)傳導(dǎo)產(chǎn)生一系列生理變化,夾子一般的變態(tài)葉可以從中脈處迅速關(guān)閉來捕蟲,刺激信號(hào)的傳導(dǎo)速度高達(dá)17厘米/秒。
2捕蠅草
形態(tài)各異的捕蟲籠
這是最常見的被動(dòng)捕蟲陷阱。豬籠草、瓶子草、鳳梨科植物等均采用此類陷阱。如瓶子草的捕食器外形像一個(gè)帶蓋子的瓶子,多毛且有漂亮的條紋,吸引獵物跌入籠內(nèi),利用籠底消化液淹死和消化昆蟲。
3豬籠草
以逸待勞的黏蟲陷阱
茅膏菜、捕蟲堇、腺毛草、盾籽穗葉藤等具有這種被動(dòng)捕蟲裝置。其葉片上密布可以產(chǎn)生黏液的腺毛,腺毛頂端在陽光下閃閃發(fā)光,外觀和甜味誘惑性極大。美麗的外表下暗藏殺機(jī),昆蟲的氣孔逐漸被黏液完全粘住,就會(huì)窒息而亡。
4茅膏菜
一去不復(fù)返的龍蝦籠陷阱
如螺旋貍藻的地下葉常被誤認(rèn)為是根系,變態(tài)葉的中段膨大形成V字形螺旋分又。這一被動(dòng)捕蟲裝置,中空長滿倒毛。昆蟲一旦進(jìn)入根狀葉的空腔,就只能順著倒毛方向移動(dòng),一路走到黑,直到最終被底部的消化液所消化。
5螺旋貍藻