有超过600 种食虫植物它们以昆虫和蜘蛛为食,并且进化出几种进食机制来帮助它们引诱、诱捕和摄取毫无戒心的猎物。
其中一些方法,例如标志性的捕捉器所采用的捕捉器捕蝇草,捕蝇草,需要突然移动。 捕蝇草用它薄薄的 V 形叶子夹住入侵的昆虫,表现出一种有点令人不安的嗜血行为(这让我们特别庆幸我们没有六只腿和翅膀)。 但是什么导致了这一运动呢?
根据朱莉娅·库克,来自植物生态学家霍克斯伯里环境研究所在澳大利亚西悉尼大学,这一切都始于叶子内部的小毛,这些毛形成了陷阱。 这些细小的毛发充当运动传感器。
库克解释说:“当昆虫两次接触这些毛发时,它会利用细胞表面电位的短期变化来触发闭合。”写在悉尼先驱晨报。
她补充说,“在动物的肌肉和神经元中也发现了使用不同离子的类似细胞间通讯。”
这些触发因素很重要,因为它们使植物能够区分可食用昆虫和无生命物体,例如树枝或石头(它们可能不那么好吃,并且可能会或可能不会造成窒息危险)。 事实上,这些误报只会导致疏水阀部分关闭,但仍然会造成相当大的损害,因为它们本质上是停用捕获叶长达 12 小时并消耗宝贵的能量。
当触发毛被一些可怜的昆虫激活后,植物四处乱窜并试图逃脱,植物将水泵入叶状陷阱外部的细胞中,从而使它们迅速长大。 这会增强弹性,因为植物组织会松弛,库克解释说。 与此同时,陷阱内部的细胞以前被非常压缩并保持陷阱打开,但它们的水被抽出。
结果,叶子突然闭合。 在此过程中,沿着叶子边缘的长毛状突起,类似于带刺的尖牙,相互交错,有助于在昆虫周围形成气密密封。 这个密封的空腔本质上就像一个胃,植物在里面分泌酸性消化液,帮助它分解食物。 就这样,晚餐就上桌了!
这一切大约需要0.5秒,说库克。 但其他食肉植物的移动速度甚至更快:“相关的水车厂使用捕捉器,但在水下。 这种植物会在 20 毫秒内关闭陷阱,使其成为植物中运动速度最快的植物之一。”
水车植物是茅膏菜科的一部分,可以在澳大利亚的浅水区以及亚洲和非洲的热带地区找到。 这些植物“从覆盖叶子的柄腺中产生粘性物质”,库克说。
这些粘稠的分泌物可以有时候会很甜蜜以吸引昆虫。 “当小动物被这种胶水困住时,茎就会向猎物弯曲,将其移动到叶子的中心,然后叶子卷曲在动物周围,形成‘外胃’。
弯曲茅膏菜,茅膏菜家族的一员(图片来源:维基百科)
这种快速弯曲运动的发生方式与捕蝇草的发生方式大致相同,猎物的运动会触发细胞扩张和延伸的信号。
相比之下,成员膀胱草属使用一种吸力陷阱,这是一种纯机械运动。 这些植物有许多小的“带开口的气球状结构”,沿着茎生长,可以捕获小昆虫。
“水被抽出,形成真空并关闭疏水阀,”她解释说。 “当猎物接触到开口周围的硬毛时,它会机械地形成一个真空入口,动物就会被吸进去。” 转眼间,他们就走了!
如果你想知道为什么它们以昆虫和其他小动物为食,食肉植物往往生长在土壤缺乏养分的地方,所以它们只是想弥补这种不足。
大自然真是太奇妙了!