揭開食肉植物進化奧秘

        摘要：    據(jù)國外媒體報道，大自然是神奇的，進化出形形色色的生物。在美麗外表下暗藏殺機的外表食肉植物就展現(xiàn)了大自然神奇的一面。為什么這些植物進化出這樣的飲食偏好至今仍是個謎�？茖W(xué)家一直在對食肉植物進行觀察研究，試圖揭開其進化的奧秘。

據(jù)國外媒體報道，大自然是神奇的，進化出形形色色的生物。在美麗外表下暗藏殺機的外表食肉植物就展現(xiàn)了大自然神奇的一面。為什么這些植物進化出這樣的飲食偏好至今仍是個謎�？茖W(xué)家一直在對食肉植物進行觀察研究，試圖揭開其進化的奧秘。

　　1.食肉植物

　　食肉植物又稱食蟲植物。這種植物能借助特別的結(jié)構(gòu)捕捉昆蟲或其他小動物，并靠消化酶、細菌或兩者的作用將小蟲分解，然后吸收其養(yǎng)分。食肉植物能將捕獲的動物分解，這個過程類似動物的消化過程。分解的最終產(chǎn)物，尤其是氮的化合物及鹽類為植物所吸收。食肉植物很稀少，聽起來更不可思議—好像看恐怖片中一樣。

　　維納斯捕蠅草是幾種能快速運動的植物之一。這種植物耐心等待美味到來，一旦昆蟲進入它布下的陷阱，它就會突然閉合，利用齒狀葉片猛地咬住昆蟲。豬籠草擁有一幅獨特的吸取營養(yǎng)的器官——捕蟲囊，捕蟲囊呈圓筒形，下半部稍膨大，因為形狀像豬籠，故稱豬籠草，昆蟲一旦進入就不可能逃脫。

　　2.天生殺手

　　這些稀有的植物在吸收陽光能量的同時還演進出捕食動物的能力，這對它們又有什么好處呢？

　　捕食昆蟲需要復(fù)雜的構(gòu)造——豐富的花蜜、亮麗的顏色、獨特的外形和消化酶等，而形成這種構(gòu)造對它們而言一定是代價高昂的。

　　不過，一項發(fā)表于美國植物學(xué)雜志的研究報告認為并非如此，該研究對亞洲豬籠草(如圖)、維納斯捕蠅草、茅膏菜和其他食蟲植物進行了深入觀察。

　　3.誘捕

　　由位于美國馬薩諸塞州皮特沙姆的哈佛大學(xué)森林學(xué)會的亞倫-埃里森和吉姆-卡拉加吉斯組成的小組認真測算了15種不同的食肉植物形成捕食昆蟲構(gòu)造的成本，并對比了它們進行光合作用的速度。這樣研究者就能夠計算出這些植物多長時間就能得到放棄光合作用的回報。

　　研究小組還比較了形成這種結(jié)構(gòu)的成本與其他植物生長出枝葉所需要的資源量。

　　4.成本更低？

　　研究小組發(fā)現(xiàn)驚奇的發(fā)現(xiàn)，在任何情況下，捕食都比長出普通的葉子成本要低。

　　但是，捕食仍然需要很長的時間才能獲益。食肉植物多數(shù)能進行光合作用，但它們光合作用的速度非常低。

　　“這些植物正在形成這種用來吸取養(yǎng)分的捕食方式。這簡直是不可想象的。”埃里森說。就茅膏菜來說，這種植物進化出極具粘性的觸須能夠吸引和捕捉昆蟲。

　　5.分布區(qū)域

　　大部分食肉植物都生長在潮濕荒地、酸沼、樹沼、泥岸等水分豐富而土壤呈酸性、缺乏氮素的環(huán)境。無論水生、陸生或兩棲，食肉植物均有相似的生態(tài)特點。大部分食肉植物是多年生草本，高不過30厘米，多數(shù)長僅10至15厘米。各別種類有長至1米的，最小的可以隱藏在沼澤的蘚類中。捕殺昆蟲讓肉食植物在空氣中獵食以吸收營養(yǎng)。

　　紫瓶子草產(chǎn)于美國的東部和中西部以及加拿大，是最成功的豬籠草之一。

　　6.為什么這么少？

　　如果說形成捕食構(gòu)造更容易，為什么世界上沒有更多的肉食植物呢？

　　“我不知道這個問題的答案，”埃里森說：“其他植物一定有其他的途徑，能解決如何在這種環(huán)境中獲取養(yǎng)分的問題。”

　　埃里森說，比如其他的池塘植物，就像藍莓和越橘與它們根部的真菌植物關(guān)系密切，這有助于它們吸取必須的氮元素。

　　7.成本低但挑戰(zhàn)性強

　　明尼蘇達大學(xué)雙城分校的彼得-雷克認為，盡管形成捕食的構(gòu)造代價并不大，但肉食植物仍很稀少，因為這種構(gòu)造并沒有給它們帶來巨大的益處。“它們并不是每分鐘都在收獲獵物，”他說：“捕食的成本低，但收益也不大。”

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