捕食能力之謎 葉片結(jié)構(gòu)提供生猛捕蟲器
但食蟲植物的起源,歷來是相關(guān)研究最大爭(zhēng)議的問題之一。
食蟲植物中的明星——捕蠅草,是1760年北美洲北卡羅來納州一位叫阿瑟·多布斯的大地主最先描述的,他在給植物學(xué)家、英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員彼得·柯林森的信中說,“這是植物界一種很新奇的未知的敏感植物”??铝稚瓕⑵錁颖窘唤o了英國植物學(xué)家約翰·埃利斯,后者將其命名為捕蠅草。埃利斯在給當(dāng)時(shí)已聲名卓著的植物分類學(xué)家林奈的信中,詳細(xì)描述了這種植物,“葉片的內(nèi)表層布滿微小的紅色腺體,它們會(huì)分泌甜蜜的汁液吸引可憐的動(dòng)物前來取食。當(dāng)這些柔軟的腺體與動(dòng)物四肢碰觸,兩邊的葉片會(huì)馬上豎起來,抓緊蟲子,通過交錯(cuò)兩側(cè)葉片的刺將獵物牢牢鎖住,直至其死亡”。
事實(shí)上,更為精確的是,在構(gòu)成捕蠅草死亡陷阱的兩部分葉片上,表面各有三根剛毛,它們是觸發(fā)器。如要觸發(fā)葉片閉合,昆蟲必須碰到不止一根毛、不止一次,而且兩次碰觸時(shí)間間隔不超過20秒,葉片在不到一秒之間迅速閉合,形成一個(gè)小小的“牢籠”,動(dòng)物越掙扎,不斷碰到剛毛,“牢籠”合攏越緊,因此當(dāng)捕蠅草再次打開葉片時(shí),表面常能看到“搏斗”的痕跡和蟲體殘?jiān)?/p>
然而盛名之下的瑞典生物學(xué)家林奈,不但反駁了埃利斯的結(jié)論,還把它當(dāng)類似含羞草的“敏感植物”看,即使經(jīng)過埃利斯長(zhǎng)時(shí)間研究、舉出無可辯駁的證據(jù),林奈仍然拒絕承認(rèn)植物的食肉屬性。當(dāng)時(shí)還有不少人隨聲附和,問題的焦點(diǎn)仍然在于植物怎么可能會(huì)吃肉。
直到達(dá)爾文時(shí)代,有更多人觀察到更多的植物可以誘捕并消化小型動(dòng)物。在1875年,達(dá)爾文在出版的新書《食蟲植物》中才給出合理的解釋。“數(shù)百萬年前,這類植物長(zhǎng)在潮濕的沼澤里,會(huì)面臨制造蛋白質(zhì)的元素——氮缺乏的問題?!必?fù)責(zé)主持意大利佛羅倫薩大學(xué)植物神經(jīng)生物學(xué)國際實(shí)驗(yàn)室的斯特凡諾·曼庫索說。
“‘窮則思變’并非是只有人類才懂的道理。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的演化,植株改變了葉片的形狀,將之變成了捕蟲器,將味道鮮美、蛋白質(zhì)豐富的昆蟲等小動(dòng)物當(dāng)成了新的營養(yǎng)來源?!鼻镂髡f。
由于僅有少量的化石記錄,因此食蟲植物的演化過程仍有不少謎團(tuán),特別是其捕蟲器結(jié)構(gòu)稚嫩,由于各種原因其可能會(huì)在化石中缺失。盡管如此,仍可利用現(xiàn)代捕蟲器的結(jié)構(gòu)推斷出古代捕蟲器大部分的結(jié)構(gòu)。這些捕蟲器形式不同卻各具其妙,令無數(shù)科學(xué)家和植物愛好者著迷,探索不止。
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