食虫植物的家族
在千姿百态的植物中,最有趣的当数那些食虫植物。大家知道,动物吃植物,如马、牛、羊吃草,似乎天经地义;可是,大千世界无奇不有,居然也有些植物捕食动物,这就是食虫植物。食虫植物不仅能够捕捉活的昆虫,而且有的甚至能够捕捉像青蛙、蜻蜒、小鸟等一些小动物,因此人们又称它们为食肉植物。
食虫植物虽然不常见,但是它们分布范围却很广泛,几乎遍布世界各地,主要分布在热带和亚热带地区。目前,全世界已知的食虫植物约有500多种。食虫植物这个家族在植物界是一个特殊的类群,大致可分为两大类:一类是高等食虫植物(图28),一类是低等食虫植物。常见的高等食虫植物有猪笼草科、瓶子草科、茅膏菜科、狸藻科等。茅膏菜科又分为茅膏菜属、露凤梨属、捕蝇草属、无根捕蝇草属;狸藻科又分为狸藻属和捕虫堇属。低等食虫植物有食虫真菌。
你也许会奇怪地问:食虫植物为什么要吃肉呢?这是一个十分有趣的问题。众所周知,我们常见到的绿色植物都是靠光合作用制造有机物的。植物通过根系吸收水分,以叶片和茎上的气孔吸收空气中的二氧化碳,靠叶绿体吸收太阳光为能源,把水和二氧化碳合成碳水化合物,这就是光合作用的过程。植物除了需要水和二氧化碳外,还需要氮、磷、钾等元素,这些元素是通过土壤供应的。但是,由于食虫植物原产地的生长环境特殊,有的生长在酸性沼泽地或泥炭地上,有的生长在丘陵或高山上,有的还生长在水里,这些地方的土壤大多贫瘠而缺氮;同时,它们的根系不发达,有的甚至完全退化,因此若不能从其它方面取得氮素来补充,它们就无法生存。在长期的自然选择和遗传变异中,食虫植物的叶片逐渐演变,形成了各种各样的奇妙的“捕虫器”,以捕食昆虫等来获取氮素的补充,维持自己的生命。
食虫植物的捕虫方式非常奇特,有的设陷阱来捕获昆虫,有的叶片能分泌粘液将昆虫粘住……根据其捕捉猎物方式不同,可以把食虫植物分为被动捕捉型和主动捕捉型两种。被动捕捉型食虫植物,以自身的美丽颜色,分泌出又香又甜的蜜汁或特殊的结构来引诱昆虫,纹丝不动地就把昆虫囚禁起来,然后加以消化吸收,如猪笼草、瓶子草、茅膏菜等;而主动型食虫植物则要通过自身的运动,将猎物捕获,再慢慢地消化,如捕蝇草、狸藻等。
由于捕虫植物的种类不同,它们的消化腺的生理特性也不一样。猪笼草的瓶状捕虫器上的消化腺,能不断分泌消化液,贮存在捕虫器里;狸藻的囊状捕虫器的消化腺,只有在昆虫进入囊内后才开始分泌消化液;捕蝇草的消化腺平时是干的,只有在受到猎物的刺激时才开始分泌消化液;茅膏菜的粘液腺和消化腺都在腺毛头部,形成一个分泌物的球状体,当昆虫触及到它时,上面的粘液便将昆虫粘住,消化液同时开始发生作用。据科学家研究,食虫植物消化腺分泌的消化液里含有多种酶,如蛋白酶、酯酶、酸性磷酸酶、淀粉酶、脂肪酶、核糖核酸酶等。
食虫植物虽然会捕食昆虫,但是那只不过是用来获得氮源补充的一种手段,它们也能像普通绿色植物一样进行光合作用。因此,若是暂时捕不到昆虫也不会饿死,它们可以用自己的“绿色工厂”制造有机物质。不过,如果长期捕不到昆虫,就会生长得很瘦弱,最后甚至导致死亡。