./t20091218_327538_taonews.html
专题
首页  >  专题  >  媒体视点  >  名刊精选  >  《生命世界》

《生命世界》

开博时间:2016-11-21 21:27:00

《生命世界》杂志由中国科学院主管,中国科学院植物研究所、中国植物学会和高等教育出版社联合主办,于2004年4月创刊。《生命世界》杂志依托中国科学院和高等教育出版社的雄厚资源,集中高等院校及科研院所的专家作者队伍,以认真严谨的编辑态度确保稿件的质量及科学性,并以生动准确的语言、精心的版式设计及精美的印刷品质确保阅读的舒适与愉快,希望为关注生命、热爱自然的读者构建一个精神家园。

文章数
分享到:

与野生食虫植物的会面

2009-12-18 00:42:13

  猪笼草、茅膏菜、捕蝇草……这些大名鼎鼎的“食虫植物”,作为能够捕食动物的绿色植物,在人们心中或多或少总会留下一些神秘色彩。也许在花卉市场上,或者在电视的科教频道,食虫植物会偶然现身,但是我们和野生的食虫植物零距离接触时才会发现,有些情况依旧不曾料想得到。它们长期处于半饥饿状态?食虫植物能够伤人?让我们一同去山谷之中,搜寻原生态的肉食植物吧!

  猪笼草的盛宴

  清洌的泉水从山间涌出,汇集成溪流,冲刷着早已被打磨光滑的石壁;沟谷两侧的山峰被绿色植物遮盖得严严实实,灌木浓郁密集,并不高耸的乔木和竹类穿插其间。我们在灌木丛中艰难前行,一边体验着何为“披荆斩棘”,一边注视着沟谷溪水边的植物。这里是位于广东省中山市的五桂山林场。而这次逆着溪流的方向,踩踏着湿滑泥泞小路前行的行程,是专程为了寻找野生的猪笼草。


猪笼草

  然而真正面对野生猪笼草时,我心中的感觉,未免大失所望。那是一株极其普通的植物,约有半米高,叶片形如剪了半截的皮带,扁扁长长,无论怎样看去,也不具备印象之中猪笼草应有的神奇模样。简而言之,眼前的猪笼草,并没有大名鼎鼎的捕虫笼!

  猪笼草的捕虫器官由叶片顶端特化而来,不同的种类所具有的捕虫笼也不尽相同。如今花卉市场上当作新奇植物贩卖的种类是叶片向下低垂,捕虫笼挂在叶片顶端,灯笼一般垂下来;婆罗洲雨林里的猪笼草则是当叶片接触到地面时,开始膨大为捕虫笼,专门招揽地栖的爬虫。据文献记载,我国仅有一种野生猪笼草,它的叶片顶端会特化为纤细的触须状,可以用于攀援,触须的最前头,则能膨大形成捕虫笼。

  我们在溪流附近展开了更为细致的搜寻,发现了由大约十余株猪笼草所形成的小群落。在这个群落中,叶片顶端形成捕虫笼的比例,不足三分之一。成熟的捕虫笼顶端的盖张开,笼的内壁布满柔顺的细小绒毛,摸上去滑溜溜的。作为经典捕虫器官,这些绒毛的不可或缺,毛的方向自上而下,虫子跌落时仿佛坐滑梯,而若是想要逆着毛的方向爬出来,恐怕要着实费上一番力气。

  为了寻找捕虫笼上诱惑猎物的蜜腺,我在笼子的开口处仔细闻来闻去——没有甜味,所能闻到的气息,只有略带刺鼻的腐臭而已。臭气来源于笼子底部,浑浊的液体中,密密麻麻浸泡着虫子的尸体。丧生瓶底的虫子以蚂蚁为主,此外间或出现胡蜂、蟋蟀和蜘蛛。对虫子而言,捕虫笼无疑是一场恶梦,但就猪笼草而言,想必时常能够享用到营养丰富的美餐。在花卉市场或者植物园里,猪笼草的捕虫笼总是空空如也——相比于那些被人类栽培豢养的近亲,野生猪笼草的丰盛食谱显然值得羡慕。

  茅膏菜的心思

  在全世界约500种食虫植物中,茅膏菜可谓是个庞大家族。全球有近100种茅膏菜,分布于世界各地,仅就我国而言,自台湾岛的湿地,到东北针阔混交林下,都能找到茅膏菜的踪迹。纵然抛开食虫不谈,茅膏菜的奇异构造,也足以令人对其关注——它们的叶片上大都生有腺毛,毛的顶端挂着亮晶晶的“水珠”,这是茅膏菜们的统一标识,也是它们赖以捕虫的工具。


圆叶茅膏菜

  早在100多年之前,达尔文就曾潜心观察过茅膏菜的捕虫行为,并为之如醉如痴。他把切碎的鸡蛋放在茅膏菜叶片上当作“饲料”,用以观察和记录叶片对于蛋白质的反应,进而讨论这些矮小草本植物食虫的机制。相对于达尔文的全部著作而言,其间的《食虫植物》不过是单薄的一册,但其中多个章节的实验材料,都选用了茅膏菜。

  比达尔文晚一个世纪的我们和最初茅膏菜的相遇,是在长白山的林子里头。林间的空地上,曾经作为观测站的小屋已然拆除,屋后储水的池塘也已变为了潮湿的草地。这片小型湿地既有充足的水分保障,又暂时无需担心阳光被高大树木遮挡,于是湿地上的苔藓丛,成了茅膏菜的天堂。


长叶茅膏菜

  我们也学着达尔文的样子,趴在地上,用手指轻触茅膏菜叶片上的“水珠”。这些液体既是茅膏菜吸引虫子的诱饵,同时又兼备“消化”的功能,液体中含有的酸和蛋白酶,不仅能够将昆虫消化,对于人类也并不友善。相传,曾有植物工作者为了赶路,将采集的茅膏菜标本装进裤子口袋中,结果腿部皮肤遭到了腐蚀。为了体验消化液的效果,我以手指触碰那些液体——非常紧张,结果安然无恙。看来消化液的腐蚀能力不像我想象的那么强,还有就是接触的时间很短暂。

  “以身试法”不过是小插曲而已,重点的观察内容还是捕食。水珠般的消化液对于手指来说,暂时不具威胁,但对虫子却足以致命。不足一分硬币一半大小的叶片上,布满了顶着“水珠”的腺毛,一些毛丛中依然残存着小虫的尸骸,其中以蚂蚁为多。潮湿的地面上总能看到蚂蚁,有的蚂蚁恰好经过茅膏菜的叶片,或者它们被叶片上的昆虫尸体吸引而来,也未可知。多数蚂蚁从黏糊糊的液体中逃离。少数蚂蚁的挣扎,则触动了茅膏菜捕虫陷阱的另一环节,圆形的叶片开始向中心合拢,更多的腺毛把运气不佳的蚂蚁围裹在中间——下午茶的时间到了。

  反射着光芒的消化液“水珠”,对于飞虫来说,更是难以抗拒的诱惑;不同于蚂蚁,飞虫的翅膀一旦被消化液粘住,几乎就注定难以逃脱。相比于茅膏菜叶片的大小而言,可谓是庞然大物的草蛉,同样只能在黏液的束缚之下徒劳挣扎,我们眼睁睁地看着草蛉渐渐放弃抵抗,看着带有腺毛的叶片卷曲起来,试图将草蛉包裹住——想必是一顿名副其实的“大餐”。

  还有跟随人类而来的蝇类——它们被汗液和热气所吸引,围在人们的脑袋前后,飞来飞去,当我们趴在地上观察茅膏菜的时候,这些蝇类便成了人们带给茅膏菜的意外加餐。

  狸藻的鱼笼

  其实最容易见到的食虫植物,当属分布最为广泛、捕虫设施也最先进,但同时也最容易被忽略的狸藻。全球共有近200种狸藻,分布于各个大洲,多生在水塘中或者潮湿土地上。初识狸藻是在内蒙古的湖畔湿地,水中钻出一枝一枝的花梗,开着形状奇异的黄色小花。得知这东西名叫“狸藻”,但并未想到这也是食肉的家伙。


黄花狸藻

  时隔八年之后,在广州市郊的水塘里,终于看到了狸藻赖以捕虫的精巧设施——被一些科学家称之为“虾笼式”或者“鱼笼式”的捕虫器官。水塘里的狸藻是黄花狸藻,它们的叶片沉于水下,细裂成丝状,上面挂有瘤子般的囊状物,这就是狸藻的“鱼笼”了。也难怪这些被誉为最先进的捕虫器官会被人忽略。它们的大小,或许还不足一只苍蝇的体积,沉在水下,能够捕捉到的也无非是浮游生物、藻类以及体型微小的动物们,例如蚊子的幼虫孑孓。

  黄花狸藻的“鱼笼”由叶片特化而来。叶片膨大,形成中空,其中的压力远远低于外界的水压;“鱼笼”有一个能够向内单向开关的瓣膜,瓣膜外侧有敏感的触毛。当孑孓碰到触毛时瓣膜便会打开,水因为压力差,猛然向“鱼笼”内倒灌,孑孓在这一涡流中,难免被卷入“鱼笼”之内——从孑孓碰到触毛到被关进“鱼笼”里,所花费的时间只有短短的三十分之一秒。“鱼笼式”的捕虫器官,结合了猪笼草的囚禁功能与茅膏菜的触发功能,可谓天设——关于食虫植物的研究中,狸藻“鱼笼”瓣膜的打开和闭合机制尚无定论,因为开合的时间实在太过短暂了。


异枝狸藻。和黄花狸藻不同,异枝狸藻的茎上生有一个单独的捕虫枝,在这一捕虫枝上生有多个捕虫囊。

  在我们面前的池塘里,黄花狸藻的种群非常兴旺,上百株狸藻无不在水面挺立着黄色花朵。微酸的水质,是狸藻繁茂生长的必要条件。不过,如今这有点本末倒置的味道:就进化角度而言,应当是酸性水中严重缺乏氮、磷等有机物,才至使狸藻进化出了食虫器官,补充营养;而在如今,脱离了微酸的水质,狸藻就不能茁壮生长,或者在与其他植物竞争的过程中落败。

  不仅仅是狸藻,食虫植物的生存环境,大多较为严酷:无论生于土壤还是水中,食虫植物的生长基质都偏酸性,缺乏有机氮磷。可以简单地认为,食虫植物之所以食虫,是长期处于半饥饿状态所采取的应对之策。如今人工栽培食虫植物,可以将相应肥料施于土壤中,这样纵然不必捕虫,植物也能茁壮成长——对于食虫植物的祖先而言,若能选择的话,想必它们也愿意拔腿逃离贫瘠之地,找片肥沃土壤,不再绞尽脑汁,进化出各式各样的捕虫器官。

上一篇:花粉惹祸的背后
下一篇:强迫症——内心世界的不速之客
©2011-2020 版权所有:中国数字科技馆
未经书面许可任何人不得复制或镜像
京ICP备11000850号 京公网安备110105007388号
信息网络传播视听节目许可证0111611号
国家科技基础条件平台