大自然中所有的生命都在为着自己生存和繁衍而努力奋斗与拼搏,谱写了一曲又一曲“物竞天择,适者生存”的智慧篇章。
朋友们应该在视频或画面中见过这样的场面:在非洲大草原上,一群狮子正在集体围捕拼命逃亡的猎物,最后落单或身体弱小的猎物被狮群捕获,成为腹中之餐;一只猎豹小心翼翼地匍匐前行,当快接近猎物的时候,它突然跃起、急速冲刺,很快就抓住了猎物,解决了饥饿的问题。
由此可见,各种生物为了自己的生存与繁衍,都在生命演化的漫长过程中,形成了自己独特的捕猎智慧和技巧。显然,狮子采用了集团作战的“群殴”战术,而猎豹使用了“单兵”作战,一击必杀的技巧。这些令人眼花缭乱的捕猎的智慧,在确保各种生物的生存和繁衍中,都起到了至关重要的作用。
狮子与猎豹都有各自独特的捕食策略
朋友们应该非常熟悉“水中霸王”鳄鱼的特殊捕猎方法,通常貌似懒洋洋的、只露出两只眼睛的鳄鱼,在悄无声息中慢慢游向猎物,让它们丝毫没有察觉,在接近猎物的一刹那,鳄鱼猛然张开巨口,迅速咬住猎物,然后在水中迅速的翻转,猎物在这样的剧烈翻转之下,很快就窒息而溺亡,最后被鳄鱼吞进了腹中。鳄鱼的这种著名捕猎策略,有一个特殊的名称——死亡翻滚。
鳄鱼在水中捕猎又有不同的技巧
鳄鱼这种在水中死亡翻滚的战术到底有多可怕,相信很多视频和书中都有介绍,可以说几乎没有猎物(包括一些大型的猎物如猎豹)能够在死亡翻滚中脱逃。
在捕食昆虫的植物中,也有一类与鳄鱼的死亡翻滚战斗方式非常相似的捕猎方法,我在这里将它称为死亡缠绕,这种在空中进行的死亡缠绕到底有多么可怕?今天我们就一起来长长见识。
这种善于伪装、形态优美、行为多变,颜色妖娆,能够布下美丽陷阱,对猎物进行魅力诱惑,然后胡搅蛮缠、死缠烂打、死亡缠绕,最后成功捕获猎物,并且享受猎物美味的这样一大类食虫植物,就是大名鼎鼎的茅膏菜。
形态多样、颜色各异、外貌娇艳的不同类型茅膏菜
善于死亡缠绕的食虫植物,属于茅膏菜科(拉丁学名:Droseraceae),这是一个草本植物的大家族,大家族中一共有4个属,包含多个物种。我们上一集故事“张机设阱”食虫植物中的主角——扑蝇草,也是属于茅膏菜科,但它被划分在扑蝇草属(拉丁学名:Dionaea)中。茅膏菜科的植物广泛分布在全球的许多地方,它们多生长在酸性较强的湿地,那里特别缺乏植物生长的所需要的氮素和一些微量元素,所以茅膏菜就将获得这些养分的注意打到了小动物的身上。
茅膏菜属(拉丁学名:Drosera)植物是茅膏菜科中最大的一个家族,大约包含了多个物种,多数分布于世界的热带至温带地区,中国就有6个不同的物种。茅膏菜是捕猎手段最丰富、最厉害的食虫植物,它们形态各异、善于伪装、颜色艳丽、诱惑无比,有的种类植株颜色非常鲜艳可爱,根本就无法将它们与死亡联系起来。
正在被卷入茅膏菜“死亡缠绕”的昆虫
许多茅膏菜的叶片表面及叶柄部分都密密麻麻长着能够分泌黏液的腺毛,这些腺毛的顶端有很多的黏液,就像一颗颗晶莹欲滴的透明“玉露珠”和闪亮的小星星,散发着香味,在爬行和飞翔的昆虫眼里,显得特别可爱。但这一根根貌似可爱的腺毛和晶莹芳香、甜蜜可口的露珠,就是一个个美艳的死亡陷阱!因为,这些黏液中含有蛋白酶的消化液,可以将小动物化为骨骸。
茅膏菜密麻的腺毛和腺毛顶端晶莹欲滴的可爱小露珠
每一株茅膏菜的叶都是一个精巧的陷阱,当贪吃的猎物被致命的香甜气息引诱而来,落到茅膏菜的叶片上,就会被叶片上腺毛分泌的黏液牢牢粘住,当猎物试图逃离挣扎时,又触动了更大范围的长腺毛,这时被刺激和牵动的茅膏菜叶片就会迅速缠绕起来,死缠烂打,把猎物牢牢的“拥抱”住,让猎物便动弹不得,最后进入了死亡缠绕,让猎物在其中丧了命。
被茅膏菜粘住的昆虫无法脱逃
启动了“死亡缠绕”的茅膏菜叶片
与此同时,茅膏菜“玉露珠”中的蛋白消化酶慢慢开始消化和分解猎物,在悄无声息中,猎物中的蛋白质和营养成分就这样被茅膏菜慢慢享用而乐在其中。等猎物的精华和营养被消化吸收完成之后,茅膏菜的死亡缠绕才会重新松开,恢复正常,等待下一个猎物。
美丽的“死亡缠绕”
茅膏菜为什么会捕猎呢?这是因为当猎物触碰到茅膏菜叶片上腺毛的时候,就会产生电荷,这种电荷顺着腺毛进行传导,产生的电流传到细胞膜上,导致液体会从细胞内流到细胞外边,促使植物的某些结构产生运动,然后叶片和腺毛也会逐渐开始运动和闭合,在此过程中猎物就会被紧紧包裹住。这就是茅膏菜捕食小动物的大致原理。
猎物触碰到茅膏菜叶片上的腺毛时就会产生电荷而运动
这时朋友们也许会担心,作为被子植物的茅膏菜,很多物种都生活在潮湿闷热的沼泽环境,通常不会有风来帮助茅膏菜的花进行传粉吧?茅膏菜这样稀里哗啦地吃掉周边所有碰到它的昆虫,包括授粉的昆虫,那谁还胆敢来帮它们传粉呢?茅膏菜总是要传宗接代,不应该“自断香火”吧!
请朋友们不用担心!非常有意思,在适应不同生存环境的漫长演化过程中,许多茅膏菜物种已经演化变成了自花授粉类型的植物,有的物种甚至变成了闭花受精的类型,也就是说,茅膏菜的花还没有开放,传粉受精过程就已经完成了。当然,保持一定水平的异交——接受到其他植株的花粉,是有利于茅膏菜产生有利的变异和演化发展的。为了避免误食传粉者,许多茅膏菜种类都长出了长长的花茎(或花葶),将花序高高的伸出植株,让传宗接代的花儿们远离能够捕虫的叶片,这样就会帮助授粉的昆虫不会被植物误食。亲爱的朋友,你是不是觉得植物太聪明啦!
茅膏菜的花都远远地离开能够食虫的叶片
其实,像茅膏菜这样的植物演化出了这么高超的捕虫策略,又是善于伪装、形态多变、貌似无害,又是格外艳丽、设下陷阱、魅力诱惑,还有对猎物进行胡搅蛮缠、死亡缠绕,最后进行合围吞食,实属让人刮目相看。但这些策略都是植物生长在土壤缺乏氮素和其他必需矿物质元素的环境中,为了求得生存与繁衍,获取营养不得已而为之的无奈之举。
在上海植物园的温室里就栽培有以下几种极具观赏价值的茅膏菜:
二叉茅膏菜Droserabinata
好望角茅膏菜Droseracapensis
勺叶茅膏菜Droseraspatulate
一切生命体本具灵性,也有特殊的生存和繁衍智慧。不同生命体都形成了各自的生存繁衍之道,并发展了特异的生存对策。它们在大自然的严酷竞争中,艰难前行,也奏响了复杂多样和五彩斑斓的生命演化交响曲。这就是生命的法则!
至此,儿童节科普特辑之植物大战的策略全部三期已推送完毕。希望大家能由此感受到大自然的巧夺天工、美妙神奇,以及它展现出的无穷魅力与奥义。人类应该向大自然学习,理解天人合一之道,保护自然、保护环境、保护生物多样性,这样才能与大自然和谐共存。
文章经作者卢宝荣授权转载
卢宝荣教授
生物学家,博士
复旦大学特聘教授,博导
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