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食虫植物为什么能吃虫?

Cain 发表于 2015-10-17 20:08:19 [ 上一主题] [下一主题]

在对食虫植物不了解的时候,人们对植物捕食动物的现象极为困惑,甚至产生了“食人植物”的传说,进而对食虫植物产生了恐惧感。
  植物一般通过根系从土壤中获取氮、磷等必需的营养元素,但食虫植物有所不同,它们是通过捕获并消化动物获得营养的特殊自养型植物。由于这类植物的猎物大部分是昆虫或其他节肢动物,因此被称为食虫植物或食肉植物。在对食虫植物不了解的时候,人们对植物捕食动物的现象极为困惑,甚至产生了“食人植物”的传说,进而对食虫植物产生了恐惧感。
  食虫植物生长于酸性泥炭地、沙滩、水沼和岩石坡等地,全球约有10科21属630余种,我国约有30余种。它的叶子具有两种功能:光合作用以及引诱、捕捉和消化昆虫。根据叶片形态与捕虫机制的不同,食虫植物的捕虫器可分为五种类型:
1. 含消化酶或细菌消化液的笼状或瓶状捕虫器(如猪笼草属和瓶子草属等);
2. 周身布满黏稠液滴的黏液捕虫器(如捕虫堇属、茅膏菜属、露松属、腺毛草属和穗叶藤属等);
3. 能快速关闭的夹状捕虫器(如捕蝇草属);
4. 能造成真空,从而吸入猎物的囊状捕虫器(如狸藻属);
5. 具有向内延伸的毛须,可将猎物逼入消化器官的龙虾笼状捕虫器(如螺旋狸藻属)。
捕蝇草
  食虫植物的一次完整捕食过程通常包括吸引、捕捉和消化这三个步骤。食虫植物依靠自身艳丽的颜色、芬芳的气味和特殊的生理机能引来昆虫,然后通过黏液粘住昆虫或使昆虫滑落到瓶底,从而完成捕捉,最后将猎物消化成便于植物吸收的物质,如氨基酸和铵离子等。食虫植物体内能合成消化这些猎物的酶。经过一段时间的消化作用,动物蛋白质转化成植物可以吸收利用的氮素。食虫植物不太可能因没有捕捉到昆虫而死亡,但是如果长时间捕捉不到猎物,其生长速度可能会受到影响。
  捕蝇草的捕虫过程大概在所有食虫植物中是最奇特的,捕虫机制也最复杂。捕蝇草的捕食夹由左右对称的两枚叶片特化而成,其外缘排列着刺状的毛,乍看上去仿佛很锐利,其实这些毛很软,其功能是防止捕到的昆虫逃脱。捕虫夹内侧呈红色,上面覆满微小的红点,是捕蝇草的消化腺体。在捕虫夹内侧可见到三对细毛,这是捕蝇草的感觉毛,用来侦测昆虫是否处于适合捕捉的位置。大多数捕虫夹只有三对感觉毛,也有一些会多出一至数根。当捕虫夹捕到昆虫时,夹子两端的毛相交错,形成笼状,使昆虫无法逃走。
捕蝇草
  在昆虫挣扎的过程中,叶片会越夹越紧,直至几乎密闭的状态,这时,叶片内侧密集的内腺体便分泌出含有蛋白酶的消化液,将昆虫的蛋白质分解成以氮、氧、碳和氢为主的元素构成的氨基酸以供捕蝇草吸收,之后再继续吸收剩余的氮、磷及其他微量元素。养份全部吸收完毕后,叶片才会再度打开,这时的被捕昆虫只剩下几丁质的空壳残骸了。


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