食蟲植物
在繽紛的世界中,綠色植物作為能量的轉化者,通常是處在生物界食物鏈的第一環,即被食者。然而在千百萬種的植物中,也不乏個別的“異類”,它們不是被食者,而是捕食者,以昆蟲為食。根據科學家統計,它們的祖先有可能是生長在氮素養分十分缺乏的酸性土壤和池沼中,經過長期的適應,一部分的葉子就形成了形形色色的捕蟲器,靠捕食和消化小蟲作為營養的補充。據統計,全世界共有食蟲植物約400餘種,我國約有30餘種。
第一,豬籠草又名雷公壺,為豬籠草科豬籠草屬的植物,直立或攀援草本,高0.5~2米。碩果栗色,長0.5厘米左右,種子絲狀,長約1.2厘米,花期4~11月,果期8~1月。
豬籠草的葉片和捕蟲籠
初見這種植物,你也許會認為它身上那瓶子一樣的東西是它的果實。其實,那是它的捕食器。
這些長8~16厘米不等的“瓶子”是一些貪吃的小昆蟲的葬身之地。豬籠草的瓶子蓋的邊緣腺體和瓶子裏麵的腺體能夠分泌一些類似於蜜汁的液體,這些蜜汁對蒼蠅和一些小昆蟲很具誘惑力。
貪吃的昆蟲爬到瓶口舔食蜜汁時,會受瓶體內的更多的蜜汁的誘惑爬進瓶內,而瓶子的上半部分的內壁是由蠟質構成的,十分光滑,昆蟲很容易落入瓶子的底部。一旦昆蟲落入瓶內,瓶蓋就會緊緊地蓋住,昆蟲想跑也跑不掉了,隻得慢慢地被瓶子底部的消化液消化吸收掉。捕蟲器的顏色非常美麗,大小不一樣,小的隻有拇指一般的大小,而大的甚至可以容納1~2升水。在北京植物園和華南的植物園均有栽培觀賞。
豬籠草科的植物有2屬,約68種,主要產於加裏曼丹等熱帶島嶼,少數分布至大洋州的北部,非洲馬達加斯加島以及印度半島。有的種類瓶內生長有倒刺,昆蟲落入其中更是難逃活命。我國的分布較少,僅有一屬,產於廣東西部、南部,主要生長於海拔50~400米的沼地、路邊、山腰和山頂等灌叢中、草地上或林下。
第二,毛氈苔屬茅膏草科,為茅膏草屬的一種,多年生草本,莖短,葉基生,密集,具長柄,葉片圓形或扁圓形,長3~9毫米,寬5~12毫米。
我國產於黑龍江和吉林,生於海拔900~1000米的山地和濕草叢中,也分布於歐洲中部和北部,亞洲和美洲北部等寒冷的地區。
因為這種植物的葉片上表麵長有帶著腺體的長絲條,每個腺體的外麵包有大滴粘稠的分泌物,太陽灼照時閃閃發光,所以這種植物又被詩意地稱為“夜露草”。一次,有關研究者隨機采集了56片葉子,發現有31片粘有已死的昆蟲或殘骸,而其它未展開的葉片以後無疑還可能逮到更多的昆蟲。毛氈苔捕蟲主要依靠其上表麵帶有腺體的長絲條,即“觸毛”和其上部分泌的粘液來完成。
由於腺體分泌的物質粘度比較大,可以拉成長絲,因而當昆蟲飛落時,就會被粘住,難以掙脫,這時毛氈苔的葉片觸毛就會開始運動把蟲子裹住。具體的過程是這樣的:當小昆蟲或蚊蚋落在其上,如果持續幾秒鍾想掙脫束縛的話,那麼腺體末端的細胞就會像人的神經末梢一樣,把信息傳導開來,這樣以小昆蟲為中心,周圍的觸毛會逐漸地向中間卷曲,有的甚至能達到180度的扭轉,最後觸毛按在小蟲的身上。這個過程中,觸毛的腺體會分泌大量的粘液,隨著觸毛的運動而塗在小蟲的身上。這種分泌物是呈酸性的,大家都知道,動物的胃液含一種酸和一種酶,消化時兩樣都不能少,毛氈苔的分泌液也是一樣的。動物的胃受到機械刺激後,分泌一種酸,而毛氈苔的腺體因觸毛的運動而增加分泌物的分泌量,使之成為酸性。在這個過程中,它可以依靠一些前次消化殘留的酶和酸共同作用吸一部分氮物質。而這部分氮物質的吸收,會使其腺體受到作用,分泌出酸和酶,對小蟲進行消化,而腺體會逐步把消化液吸收掉。它的捕食時間從小蟲的觸動到完全卷合要1~6個小時,而完全消化掉一隻小蟲則要3~7天。在植物學家的實驗中,毛氈苔能將軟骨這樣堅韌的東西很快溶解,消化吸收。
事實上胃液消化軟骨與消化肉類的方式和過程也是一樣的,和毛氈苔消化它們的方式是完全相同的,毛氈苔的分泌液能消化骨頭,乃至牙齒和琺琅質,是由於分泌液中含有大量的酸類的緣故。可能是出於這種植物對於磷的急迫需要,分泌液中的酶,隻有在骨頭中所含的磷酸石灰全部被酸溶掉,並且分泌液中有了遊離酸時,才發揮作用,這時纖維基物質便很快溶解掉。