如今,在國(guó)內(nèi)某網(wǎng)購(gòu)平臺(tái)上搜索“食蟲植物”,會(huì)出現(xiàn)數(shù)百條結(jié)果;專賣食蟲植物的店鋪數(shù)不勝數(shù),皇冠店鋪就超過20家,單個(gè)店家粉絲量在10萬+也不是稀罕事。
隨著暑期到來,中小學(xué)生的科普活動(dòng)又迎來新高峰。世界上的食蟲植物多不多?在漫長(zhǎng)的歷史中,植物如何演化出食蟲(即食肉)“愛好”的?它們又是怎么捕食動(dòng)物的?在學(xué)界,人們對(duì)食蟲植物有哪些新的研究、又有哪些爭(zhēng)論?也成了孩子和家長(zhǎng)關(guān)心的問題。
食蟲起源之謎 貧瘠環(huán)境中為謀生計(jì)而逆襲
了解食蟲植物,“氮”是繞不開的絕對(duì)主角。所有的食蟲植物,之所以在植物界顯得很“彪悍”,都是為了爭(zhēng)取更多一些氮元素。
我們知道,植物吸收無機(jī)元素作為營(yíng)養(yǎng)物,它們來自巖石礦物的風(fēng)化以及有機(jī)物、動(dòng)物的腐爛。氮是植物中繼碳、氫、氧之后含量最豐富的元素。缺了它,絕大多數(shù)植物將無法完成生命周期,而其他元素也無法取而代之。
“氮元素在1772年被發(fā)現(xiàn),它占據(jù)了地球大氣78%,是氧氣的四倍之多,并且是氨基酸、蛋白質(zhì)和核酸等的重要組成元素。”美國(guó)康涅狄格州大學(xué)教授邁克爾·C·杰拉爾德在《生物學(xué)之書》中寫道,降解的動(dòng)植物物質(zhì)所含的氮,通過一系列的互利關(guān)系,形成植物營(yíng)養(yǎng)素被吸收,而后再轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài),重歸大氣。
學(xué)界原本普遍認(rèn)為,植物是直接從大氣中吸收氮的,但1837年,法國(guó)農(nóng)業(yè)化學(xué)家讓-巴普斯迪特·布森戈證明這是錯(cuò)誤的,還展示了植物從土壤中吸收氮的方式。氮從無機(jī)原料到有機(jī)化合物的同化過程是許多植物細(xì)胞的一個(gè)主要代謝活動(dòng)。
大體上說,草本植物主要在葉片中同化硝酸鹽,而許多的木本和灌木在根中同化這些硝酸鹽。在單一的物種中,硝酸鹽同化的位置通常取決于硝酸鹽的供給量:當(dāng)硝酸鹽豐富時(shí),葉片是主要的同化部位,但當(dāng)硝酸鹽供應(yīng)受限時(shí),根成了主要的同化部位。經(jīng)過植物氮同化過程一系列復(fù)雜操作,把土壤和葉面無機(jī)氮的可用性,與植物對(duì)于合成各種含氮化合物的需求聯(lián)系在一起。
“在廣袤的大地上,并非每一寸都是沃土,不少地方是沙石荒地、高寒坡地和營(yíng)養(yǎng)元素長(zhǎng)期缺乏的水域等,各種嚴(yán)苛貧瘠的環(huán)境為植物的生存設(shè)置了重重障礙?!敝参锟破諏<仪镂鞲嬖V記者,迫于生存壓力,食蟲植物以各自的方式,不約而同走上了捕食動(dòng)物的逆襲之路。
同時(shí)需要指出的是,食蟲植物并不是單一的物種,而是指能夠捕獵并且消化吸收一些昆蟲和節(jié)肢動(dòng)物的植物類群,雖被籠統(tǒng)地稱作“食蟲植物”、都擁有捕蟲這一共同技能,但在親緣關(guān)系上卻相差很遠(yuǎn),分別來自10個(gè)科17個(gè)屬,共有600至750種之多。
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