自然科普:這個植物,捕蟲隻需0.01秒
來源:北京科協
發布時間:2023-02-14
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植物與(yu) 動物最大的區別是什麽(me) ?相信多數人的回答是:動物會(hui) 動,植物不會(hui) 動。誠然,在自然界中,絕大多數植物都是默默地守在自己的一方天地,一天兩(liang) 天、一年兩(liang) 年,甚至終生都不會(hui) 挪動半分。但你們(men) 可能不知道,反應速度最快的生物並不是動物,而是植物,它們(men) 可以在電光石火之間捕獲獵物,本文的主角貉藻便是擁有這種神奇能力的植物。

Part.1

“挑剔”的瀕危植物

雖然名字中有個(ge) “藻”字,但貉藻卻不是藻類植物,而是會(hui) 開花結果的被子植物。它同茅膏菜、捕蠅草同屬於(yu) 茅膏菜科大家族。科學家在化石中發現了19種貉藻,但是現生的貉藻屬隻剩下一個(ge) 物種,更凸顯出它的珍稀。

貉藻在捕食獵物

雖然貉藻在歐洲、亞(ya) 洲、非洲和澳洲均有分布,但在每個(ge) 生境中,貉藻的種群數量都極少,因此被列入《世界自然保護聯盟紅色名錄》,為(wei) 瀕危植物。貉藻之所以瀕危,與(yu) 其獨特的生活方式密不可分。作為(wei) 一種食蟲植物,貉藻對生境十分“挑剔”,它們(men) 喜生長在水深1.7~2米的淺水區域,不僅(jin) 需要充足的陽光,還要求水中營養(yang) 物質含量須維持在較低水平,而且水環境的pH值必須保持在6左右。如此苛刻的要求極大地限製了貉藻的繁殖速度。因喜歡潔淨的水環境,貉藻從(cong) 水中獲取的營養(yang) 物質十分有限,便隻能“自力更生”,通過捕捉獵物來補充營養(yang) 了。

Part.2

自帶陷阱的水中“獵手”

一提到水生食蟲植物,你可能首先想到的是狸藻,畢竟那是由233個(ge) 物種組成的龐大家族,狸藻也比貉藻常見得多。因此很多人會(hui) 將貉藻和狸藻混為(wei) 一談,認為(wei) 它們(men) 的外形和捕獵“裝置”都差不多,這其實是一個(ge) 極大的誤會(hui) 。

狸藻的捕蟲結構並不明顯,其捕蟲囊通常在水下。捕蟲囊是一個(ge) 個(ge) 隻進不出的“陷阱”,當水蚤之類的小動物觸碰到捕蟲囊的感受器時,捕蟲囊會(hui) 突然張開,像吸塵器一樣把獵物吸入捕蟲囊中,這個(ge) 過程最快隻需要0.01秒。

而貉藻的捕蟲結構要明顯得多,如同微縮版的捕蠅草,特化葉片形成的小夾子靜靜等待獵物上鉤。一旦有獵物觸動上麵的感覺纖毛,捕蟲夾就會(hui) 在瞬間閉合,所需時間在0.01秒左右。接下來,獵物就會(hui) 被貉藻慢慢消化吸收了。
那麽(me) 問題來了,食蟲植物如何靠這些獵物填飽肚子呢?

Part.3

食蟲植物的生存法則

我們(men) 都知道,植物獲取能量和主要營養(yang) 成分的途徑是光合作用——在葉綠體(ti) 中,以二氧化碳和水為(wei) 原料,利用太陽光的能量,生產(chan) 出葡萄糖以及一係列有機物。

理論上,植物隻要有水、陽光和空氣就能填飽肚子。隻不過,植物在生產(chan) 蛋白質、核酸以及構建自己細胞“城牆”的時候,需要使用一些特別的營養(yang) 元素。比如:氮就是氨基酸中的關(guan) 鍵元素,而磷則是細胞膜的關(guan) 鍵成分。土壤中有不少氮元素和磷元素,多數情況下,植物都通過根係從(cong) 土壤中吸收這些營養(yang) 。
但是,在食蟲植物生活的區域,土壤中的氮和磷都十分匱乏。想要生存下去,就必須找到新的營養(yang) 來源。例如:豬籠草的捕蟲籠,捕蠅草和貉藻的捕蟲夾,茅膏菜滿是“蜜露”的葉子化身成的捕蟲陷阱等,通過它們(men) 捕獲的昆蟲就成了有效的營養(yang) 來源。

還有一些植物會(hui) 另辟蹊徑,幹脆“吃”昆蟲的排泄物來獲取養(yang) 分。在南非分布著一類叫鋸齒捕蠅幌的植物正是如此,它們(men) 不直接吃掉捕獲的獵物,而是用這些獵物“招待”一種叫獵蝽的昆蟲。獵蝽也不會(hui) “吃白食”,而是用排泄出的糞便“回饋”鋸齒捕蠅幌。經過獵蝽對食物的消化和分解,鋸齒捕蠅幌能更容易吸收其中的氮元素。

雖然食蟲植物們(men) 仗著自己高超的捕獵技巧,征服了很多特殊的生活環境,但也正因如此,食蟲植物更容易受到外界打擾。人類活動使食蟲植物賴以生存的濕地、峭壁、雨林等生活環境遭到破壞。這些看似凶猛強大的食蟲植物在棲息地喪(sang) 失之後,會(hui) 顯得無助而弱小。保護食蟲植物的棲息地,不要隨意采集野生食蟲植物,讓這些神奇的植物在自己的家園裏大展身手,是每一個(ge) 熱愛自然的人應該做的事。



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