3.捕蝇草怎样捕捉昆虫？

在全世界约500种捕虫植物中，捕蝇草是最引人注目的植物。它的叶能够迅速闭合，把自投罗网的昆虫马上关起来，最后消化掉。它的捕虫本领比上述的猪笼草、茅膏菜、狸藻等均强得多，奇妙得多！

捕蝇草为产于北美的多年生草本，叶丛生，长4～15厘米，叶柄匙形，边缘有翅，叶片二裂，圆形或肾形，叶缘有多条长纤毛，并在叶面两侧各具3条很灵敏的触毛。当昆虫碰到此触毛时，叶的两边就迅速紧紧闭合，把虫捉住，然后分泌消化液把虫消化掉。捕蝇草的花白色，常2～14朵排成伞房花序，花葶长10～40厘米，有白色花瓣5片，花瓣长12毫米，顶端有不规则的凹缺。果为蒴果，卵圆形，长不及6毫米。

为什么捕蝇草的叶能够迅速闭合来捕捉昆虫呢？美国生物学家建内特和威廉斯经过研究认为，捕蝇草叶的闭合，是由于叶的细胞壁的酸碱度（pH值）下降，导致细胞膨胀而引起的。他们在捕蝇草的叶上用墨点均匀地作了标记，然后测量叶的细胞膨胀情况。他们发现在叶闭合时，叶的外表面就膨胀，但在叶重新开放的10小时内，叶的内表面才慢慢膨胀。这样的细胞膨胀就是叶的运动的主要原因。

这两位科学家发现，许多植物的细胞壁经过酸化以后都迅速膨胀，因为酸能激化酶，从而提高了细胞壁的柔软性。捕蝇草的叶能够迅速闭合捕虫，正是由于这种酸性增长在起作用。为了证明这一点，他们把含有不同pH值的溶剂注入捕蝇草的叶子里，当pH3～4时，捕蝇草的叶闭合得很好；pH值升高，闭合就放慢。当达到pH5时，叶就瘫痪而不能闭合了。

建内特和威廉斯认为，捕蝇草叶在闭合或张开时，会释放出氢离子，从而使自己的细胞壁酸化。但要把氢离子释放出来，细胞必须消耗作为能量的三鳞酸腺苷（ATP）。于是，他们把捕蝇草叶的细胞置于萤火虫生物性发光系统的提取物里，来测定叶内的ATP含量，结果发现它所产生的闪光同存在的ATP分子数目成正比。他们发现，活动中的叶确实消耗能量。在叶闭合的三秒钟里，叶的细胞就消耗了自身的29％的ATP。

因此他们认为，捕蝇草能捉住昆虫是由于细胞膨胀的结果，细胞膨胀是细胞壁pH值下降形成的，pH值的下降则是由于大量释放出氢离子所引起的，是酸度的增加，而不是单纯的膨压变化。

但是，有些学者则认为是电活动在感觉和控制捕蝇草的运动中，起到重要作用。英国伦敦大学生理学家布东—桑德逊在捕蝇草叶面上记录到明晰且精确的电脉冲，并云这种电信号能协调捕蝇草的运动方式。加拿大生理学家雅可布森在刺激捕蝇草时，发现触毛内具有非常不规则的电干扰，似乎是这些“感受器”电位把机械撞击转换为电码，再由后者激发出动作电位。他认为电活动在感觉和控制捕蝇草的运动中，均起到重要作用。但是，这种观点受到人们的抨击，因为至少就目前的科学认识水平来讲，植物没有任何专门的神经组织。电信号在植物细胞的传导速度也只能是很缓慢的。因此，关于捕蝇草能够迅速捕虫的问题，还须进一步的研究。