食蟲植物

雙鉤葉科花柱草屬植物

食蟲植物是一種會捕獲並消化動物而獲得營養(非能量)的自養型植物。食蟲植物的大部分獵物為昆蟲和節肢動物。其生長於土壤貧瘠,特別是缺少氮素的地區,例如酸性的沼澤和石漠化地區。

1875年,查爾斯·達爾文發表了第一篇關於食蟲植物的論文。這種能夠吸引和捕捉獵物,並能產生消化酶和吸收分解出的營養素的食蟲植物分佈於10個科約21個屬,有630餘種。此外,還有超過300多個屬的植物具有捕蟲功能,但其不具備消化獵物的能力,只能被稱之為捕蟲植物。某些豬籠草偶爾可以捕食小型哺乳動物或爬行動物,所以食蟲植物也稱為食肉植物。

物種簡介


捕蠅草
捕蠅草
具有捕食昆蟲能力的植物稱之為食蟲植物。食蟲植物一般具備引誘、捕捉、消化昆蟲,吸收昆蟲營養的能力,甚至是一些蛙類、小蜥蜴、小鳥等小動物,所以也稱為食肉植物。
食蟲植物不僅可以當作觀賞植物,也可以用來捕捉蒼蠅、蚊子等害蟲。
在瑞士、丹麥等國家還用捕蟲堇來做乳酪,將它的葉片放進桶里,然後裝滿牛奶,牛奶便凝固成為乳酪。
亦有不少國家在大面積利用食蟲真菌來防治各種作物的線蟲病,已取得很大進展。
食蟲植物是一種會捕獲並消化動物而獲得營養(非能量)的自養型植物。食蟲植物的大部分獵物為昆蟲和節肢動物。其生長於土壤貧瘠,特別是缺少氮素的地區,例如酸性的沼澤和石漠化地區。1875年,查爾斯•達爾文發表了第一篇關於食蟲植物的論文。這種能夠吸引和捕捉獵物,並能產生消化酶和吸收分解出的營養素的食蟲植物分佈於10個科約21個屬,有630餘種。此外,還有超過300多個屬的植物具有捕蟲功能,但其不具備消化獵物的能力,只能被稱之為捕蟲植物。某些豬籠草偶爾可以捕食小型哺乳動物或爬行動物,所以食蟲植物也稱為食肉植物。

形態特徵


食蟲植物的根、莖、葉和花,與其他植物並沒有特別不同的地方。那麼它們又是怎樣捕捉和攝食昆蟲的呢?奧秘在於“捕蟲器”上。“捕蟲器”是這種植物的葉的變態,形式多種多樣。捕蟲器能夠捕蟲,還有一點是在於它能分泌一種膠性很大的液汁,昆蟲一旦碰上,粘在上面再也休想逃脫。這種液汁里含有胺類物質,對昆蟲有強烈的麻醉力,可以使昆蟲昏迷無力而無法掙脫羈絆。昆蟲被捉住以後,捕蟲器內的腺體還會分泌出消化液,它含有分解蛋白質的蛋白酶,使蟲子被消化解體,從而被植物“吃”掉。
食蟲,只是食蟲植物營養的補充來源,因為它們有根、莖、葉,可以靠自己製造養料而生活下去。既然這樣,它們為什麼又要捕蟲吃呢?原來這種植物生活在缺氮的貧瘠環境里,經過長期演化,形成了用來捕蟲而特化了的葉片——捕蟲器。

生長繁殖


雖然各種食蟲植物需要的光照強度、空氣濕度、土壤含水量等各不相同,但種植它們也有共通之處。
所有的食蟲植物都必須使用軟水澆灌,如雨水、蒸餾水、反滲透去離子水等。自來水中含有大量的礦物質(尤其是鈣鹽)。這些鈣鹽會沉積下來,從而殺死植物,所以不管是任何地區萬不可使用自來水澆灌。這是因為多數的食蟲植物都已適應了貧瘠的酸性土壤,所以它們都是極端的避鈣植物(calcifuges)。因此它們對於土壤中的營養物十分的敏感。大部分的食蟲植物都生存於沼澤中,幾乎所有的都不耐乾旱。當然也有例外:球根茅膏菜(tuberous sundews)需要渡過乾燥的夏季休眠期,露松的生產環境則幾乎比所有食蟲植物的乾燥。

主要種類


豬籠草科
食蟲植物——豬籠草
食蟲植物——豬籠草
是有名的熱帶食蟲植物,原生種近90種,分佈於熱帶與亞熱帶的廣大地區,在中國分佈於華南一帶。豬籠草擁有一幅獨特的吸取營養的器官——捕蟲囊。捕蟲囊是一種變態葉,囊中有腺體,可分泌密汁,引誘小蟲進入並將其粘住,再分泌消化液將其消化。囊口有蓋,可防雨水灌入。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。在中國的產地海南又被稱作雷公壺,意指它像酒壺。這類不從土壤等無機界直接攝取和製造維持生命所需營養物質,而依靠捕捉昆蟲等小動物來謀生的植物被稱為食蟲植物。
瓶子草科
瓶子草屬於瓶子草科瓶子草屬植物,本屬植物原產西歐、北美和墨西哥等地,是捕蟲的能手,共有8種,但通過園藝學家的努力,已先後育出了許多雜交種。瓶子草的捕蟲方法與豬籠草相仿。它的變態葉形似瓶子,頂端有蓋,瓶狀葉筒中能分泌粘液與消化液,將滑入其內的昆蟲粘住並消化。
茅膏菜科茅膏菜屬多年生草本植物,又名捕蟲草,是食蟲植物中種類最多,分佈最廣的族群,同屬約有1000多種,中國有6種。茅膏菜葉片圓形,邊緣密生腺毛,可分泌粘液,當小蟲落上葉面時,即被粘住。腺毛極為敏感,有一物一觸,即向內和向下運動,將蟲緊壓於葉面,當小蟲逐漸消化后,腺毛即恢復原狀。茅膏菜亦有治療瘡毒、瘰病的藥物功效。茅膏菜花白色或帶紅色,總狀花序。喜歡生長在水邊濕地或濕草甸中,在長白山廣有分佈。
狸藻科
水中的食蟲植物當推狸藻科的種類,黃花狸藻除花序外都沉於水中,葉器上有卵球狀捕蟲囊,可捕捉水中微小的蟲體或浮遊動物。夏秋季花序伸出水面開出黃色唇形花。
腺毛草科
食蟲植物——狸藻
食蟲植物——狸藻
腺毛草科是有一屬—腺毛草屬共6種,分佈在澳大利亞西北和新幾內亞島南部,也被翻譯成紫珠柴科或“二型腺毛科”,都是食蟲植物,由於葉面覆蓋黏液,在陽光下反射色彩,也被稱為“彩虹草”,被世界各地引種為盆栽觀賞植物。本科植物根系不發達,線形的葉面有分泌黏液的毛,小蟲粘上后氣孔會被堵塞窒息而亡,但腺毛草的葉和上面的毛並不會移動,毛上還能分泌消化液,直接將被捕的蟲消化吸收。本科植物的花從葉軸上生出,花瓣5,果實為蒴果,成熟后彈出種子,大部分生長在貧瘠的、季節性降水的乾旱沙地或沼澤地。克朗奎斯特分類法將其分入薔薇目,2003年根據基因親緣關係分類的APGII分類法將其分入唇形目。
土瓶草科
土瓶草科只有一屬—土瓶草屬,一種——土瓶草。生長在澳大利亞西南部,是一種食蟲植物。土瓶草生有兩種葉子,一種和普通葉子一樣可以進行光合作用,另一種為捕蟲用的瓶罐形葉子,內有消化液,外面有一個蓋子,防止雨水流入稀釋消化液,蓋子上有透明的斑點,類似藍天的效果,以迷惑蟲子。土瓶草以前被分到虎耳草科,屬於薔薇目,1998年根據基因親緣關係分類的APG分類法將其單獨列為一個科,放到酢漿草目下面。雖然土瓶草是食蟲植物,但有一種澳大利亞特有的蠅子卻將蛹放在土瓶草的瓶葉中孵化。土瓶草已經被世界各地作為栽培觀賞植物引種。土瓶草如果在陽光直射下,顏色鮮艷;如果生長在光照充足的陰影中,則成為綠色。
其他
不僅種子植物中有食蟲植物,在真菌這樣的低等植物中也有食蟲植物。如少孢節叢孢菌,它以菌絲形成菌網或菌技,在它們的表面上分泌出一種粘液可以粘住線蟲,然後又用菌絲侵入線蟲的身體裡面,吸食線蟲體內的營養。食蟲真菌約有50多種,它們主要以捕食線蟲、輪蟲纖毛蟲草履蟲、變形蟲等原生動物為生。
特殊種類
茅膏菜
茅膏菜
汶萊的熱帶雨林中有一種新的食蟲植物,它非常地挑食,只捕食一種昆蟲——白蟻。這種特別的食蟲植物外型類似較常見的豬籠草,學名是Nepenthesalbomarginata,屬於豬籠草科。此種植物屬於較低地的品種,十分常見於馬來半島、婆羅洲、蘇門達臘半島的海岸邊或岩石上。籠子有著灰白或深紅的底色及紅色的斑點,籠子十分細長,瓶口有一圈白色的細毛,葉子呈暗紅色偏紫。這種食蟲植物特別的地方有兩點,一是它只捕食白蟻這種昆蟲;二是它是第一個被發現會提供自己的組織來當作吸引獵物的誘餌。
這種食蟲植物的籠子開口附近長有一圈白毛,而白蟻會將這些白毛剪斷帶回去當作建構巢穴的材料。如果有些白蟻在剪白毛的時候不小心,就會掉進它的籠子里了。雖然要讓白蟻經過它的籠子是一件隨機發生的事,但因為白蟻是一種社會性昆蟲,不會單獨一隻地行動,所以一旦有白蟻經過,那就代表著是一大群白蟻經過,它輕易地就可以捕捉到一整籠的白蟻,可說是非常高投資報酬率的一項捕食行動。相較於其他沒有特殊捕食計謀的食蟲植物,可能在整個生命周期中(約六個月)所捕食到的昆蟲,還遠不如它一次的收穫。

主要價值


一位以色列特拉維夫大學(Tel Aviv University)的研究員在2009年發表的一項研究成果表明,食蟲植物的分泌物中含有抗真菌的化合物。對這類化合物於已具有廣泛抗藥性的真菌感染依然有效。這將是抗真菌藥物研發的一個新方向。

植物文化


捕蟲堇
捕蟲堇
英國一位畢生研究食蟲植物的權威艾得里安·斯萊克在他的專著《食肉植物》中指出,這些植物的葉子變得非常奇特,有的象瓶子,有的象小口袋或蚌殼,也有的葉子上長滿腺毛,能分泌出各種物質來消化蟲子體,它們通常捕食蚊蠅類的小蟲子,但有時也能“吃”掉象蜻蜓一樣的大昆蟲。這些食肉植物大多數生長在經常被雨水沖洗和缺少礦物質的地帶,由於這些地區的土壤呈酸性,缺乏氮素營養,因此植物根部的吸收作用不大,為了滿足生存的需要,它們經歷了漫長的演化過程,變成了一類能吃動物的植物。
艾得里安·斯萊克強調,在迄今所知道的食肉植物中,還沒有發現哪一種是象某些文章中所描述的那樣:生有許多長長的枝條,行人如果不注意碰到,枝條就會緊緊地纏來,枝條上分泌出一種極粘的消化液,牢牢地把人粘住勒死,直到將人體中的營養吸收完為止。