自然科普:買(mǎi)了一株捕蠅草放在家里,發(fā)現(xiàn)……
來(lái)源:科學(xué)大院
發(fā)布時(shí)間:2021-03-09
瀏覽次數(shù):1293

萬(wàn)物皆有靈,但蚊蟲(chóng)蒼蠅除外。無(wú)論從什么角度出發(fā),它們都屬于惱人的昆蟲(chóng)。

為了晚上能睡個(gè)安穩(wěn)覺(jué),人類制定了各種方案。這其中,利用包括捕蠅草在內(nèi)的食蟲(chóng)植物來(lái)減少室內(nèi)蚊蟲(chóng)蒼蠅,似乎是個(gè)既環(huán)保又高端的選擇。

不過(guò),購(gòu)買(mǎi)捕蠅草擺在室內(nèi)真的能夠如愿以償嗎?我們對(duì)食蟲(chóng)植物還存在哪些誤解?

(圖片來(lái)源:Veer圖庫(kù))

食蟲(chóng)植物抓不到蚊蟲(chóng)蒼蠅,會(huì)餓死嗎?

不會(huì)。

要說(shuō)清楚這件事,還需要解釋一下為什么動(dòng)物不吃東西會(huì)餓死。

無(wú)論是動(dòng)物還是植物,要生存都需要兩大類補(bǔ)給,一是磚瓦(物質(zhì)),二是能量。生物的生長(zhǎng)就像蓋房子,需要磚瓦和將磚瓦壘成房子所需的能量。磚瓦包括各類元素,例如碳、氫、氧、氮、硫、磷、鉀、鐵等,這些元素會(huì)相互組合在一起,形成水、蛋白質(zhì)、脂肪、糖、維生素、二氧化碳和各類無(wú)機(jī)鹽,所以很多情況下,生物是以吸收這些化合物的方式來(lái)獲取磚瓦的。例如蛋白質(zhì)和一些無(wú)機(jī)鹽中含有大量的氮、磷、鉀、硫等元素。同時(shí),像脂肪、糖、蛋白質(zhì)等化合物中也含有很多能量。因此對(duì)于動(dòng)物來(lái)說(shuō),將這些東西吃進(jìn)肚子里,磚瓦和能量就都得到了。

但是植物不同,土壤中沒(méi)有多少脂肪、糖和蛋白質(zhì)等含有能量的物質(zhì)可以供它們吸收,它們只能從土壤中吸收水、無(wú)機(jī)鹽這些僅能用作磚瓦,但不含有能量的養(yǎng)分。另外,植物會(huì)通過(guò)葉片吸收空氣中的二氧化碳獲得碳和氧這兩種重要的磚瓦。

那么植物生長(zhǎng)所需的能量從哪里來(lái)呢?是通過(guò)著名的“光合作用”從陽(yáng)光中獲得的。因此光照對(duì)于植物來(lái)說(shuō)那可是性命攸關(guān)。

由此可見(jiàn),動(dòng)物如果不吃東西,磚瓦和能量就都無(wú)從獲得,只能餓死。植物沒(méi)有光照,就失去了能量來(lái)源,時(shí)間久了也會(huì)“餓死”。但也有例外,一些特殊的植物會(huì)寄生在其它植物的身上,它們的根可以直接從寄主的體內(nèi)吸收所有的磚瓦和能量,因此這些寄生植物可以不需要陽(yáng)光就能生存,和動(dòng)物一樣。

動(dòng)植物生存補(bǔ)給來(lái)源示意圖(圖片來(lái)源:作者自制)

可是食蟲(chóng)植物并不是寄生植物,它們和普通的植物一樣含有葉綠素,這說(shuō)明它們是離不開(kāi)陽(yáng)光的。食蟲(chóng)植物捕食小動(dòng)物,只是為了吸收小動(dòng)物體內(nèi)一些不含有能量的物質(zhì),例如氮元素。氮對(duì)于植物來(lái)說(shuō)是一類重要的磚瓦,如果攝入不足會(huì)影響植物生長(zhǎng),因此不少植物都會(huì)想出各種方法來(lái)補(bǔ)充土壤中氮元素的不足。例如像大豆那樣,和固氮菌共生就是方法之一。固氮菌可以從空氣中吸收氮?dú)?,轉(zhuǎn)化成含氮的無(wú)機(jī)鹽,供植物吸收。

食蟲(chóng)植物生長(zhǎng)的土壤中,氮元素通常不太豐富。因此,食蟲(chóng)植物多采用捕食小動(dòng)物這種方法。通常來(lái)說(shuō),昆蟲(chóng)等小動(dòng)物體內(nèi)都含有豐富的蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)分解后就會(huì)釋放大量氮元素。同時(shí)小動(dòng)物體內(nèi)也含有大量的磷、鉀等無(wú)機(jī)鹽,因此捕食動(dòng)物可以獲得種類豐富的各類營(yíng)養(yǎng)元素。

但是,食蟲(chóng)植物都沒(méi)有能力直接從獵物體內(nèi)吸收含有能量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),它們的能量來(lái)源仍然是陽(yáng)光。食蟲(chóng)植物如果不吃東西,也只是少了一些氮元素、磷元素等磚瓦的攝入,并不會(huì)從根本上斬?cái)啻u瓦和能量的來(lái)源,因?yàn)楦€是能從土壤中吸收一部分的氮磷等無(wú)機(jī)鹽,所以不會(huì)像動(dòng)物不吃東西那樣導(dǎo)致餓死。相比之下,如果不給食蟲(chóng)植物充足的光照,就完全斬?cái)嗔四芰康膩?lái)源,它們反倒真的會(huì)“餓死”了。

所以,如果你想栽培一株食蟲(chóng)植物,千萬(wàn)不要過(guò)于看重喂食。相比喂食,光照更加重要哦!

食蟲(chóng)植物挑食嗎?

讓我們辯證地回答這個(gè)問(wèn)題——它們其實(shí)挑,也不挑。

說(shuō)它們挑食,主要是指食物的大小上。例如一株小小的捕蠅草,獵物太大它夾不住,就很容易逃脫,自然也就吃不到。如果人為強(qiáng)行投喂過(guò)大的食物,例如一塊兒蝦肉,就會(huì)造成葉片腐爛。

食物的種類也以昆蟲(chóng)為佳,豬肉、魚(yú)肉、雞蛋等是不適合喂給它們吃的,因?yàn)檫@些食物通常質(zhì)地較硬,還可能含鹽量較高。

至于投喂的昆蟲(chóng)是死是活都無(wú)所謂,因?yàn)槭诚x(chóng)植物并非只能依靠獵物的掙扎來(lái)感受刺激,開(kāi)啟消化功能。像捕蠅草,雖然一開(kāi)始需要機(jī)械刺激觸動(dòng)機(jī)關(guān)才能觸發(fā)夾子閉合,但只要夾住了,即使獵物是死的,其表面的蛋白質(zhì)等化學(xué)物質(zhì)仍然可以刺激夾子進(jìn)一步開(kāi)啟消化過(guò)程。

說(shuō)它們不挑食,是因?yàn)橛械氖诚x(chóng)植物確實(shí)可以“吃”很多種食物。例如,瓶狀捕蟲(chóng)器的食譜是相對(duì)比較廣的。對(duì)某些豬籠草來(lái)說(shuō),只要能掉進(jìn)瓶中的東西(例如樹(shù)葉、動(dòng)物糞便、塵土等),腐爛后釋放的養(yǎng)分,都可以被吸收。

當(dāng)然,如果人為投食過(guò)多,也會(huì)造成瓶?jī)?nèi)腐敗發(fā)臭,引起瓶身腐爛。在家里栽培食蟲(chóng)植物,可以什么都不喂,保證充足的陽(yáng)光和水分就好。室內(nèi)的小飛蟲(chóng)、小螞蟻、小蜘蛛什么的,只要它們能自己抓到,吃點(diǎn)就足夠了。

此外,食蟲(chóng)植物的種類非常多,生活在不同的環(huán)境中,擅長(zhǎng)吃啥的都有。錦地羅、勺葉茅膏菜等這類食蟲(chóng)植物,葉片貼近地面,主要捕捉地面爬行的螞蟻和蜘蛛;長(zhǎng)葉茅膏菜、腺毛草等,它們的葉片伸向空中,主要捕捉飛行的昆蟲(chóng);貍藻、貉藻等水生食蟲(chóng)植物,主要捕捉水里的獵物甚至一些雜質(zhì)碎屑等;陸生貍藻、旋刺草等則主要捕捉泥土中非常細(xì)小的獵物甚至單細(xì)胞原生動(dòng)物。

在不挑食的集大成者豬籠草家族中,有的甚至偶爾能捉到一些小型脊椎動(dòng)物;有的能吸引小型哺乳動(dòng)物在瓶中排便;有的還能吸引一些青蛙或蚊子在瓶中產(chǎn)卵,幫助取食瓶中落入的雜物,最后吸收它們糞便中的養(yǎng)分。所以從這個(gè)角度上看,食蟲(chóng)植物確實(shí)算不上挑食。

從左到右依次為:錦地羅,葉片平貼地面;布魯姆斯茅膏菜伸向空中的葉片;荷葉貍藻捕蟲(chóng)囊,捕捉水下微小的獵物(圖片來(lái)源:作者自制)

食蟲(chóng)植物能像動(dòng)物那樣把食物“吃下去”嗎?

不能。

首先,食蟲(chóng)植物沒(méi)有腸胃,并不能像動(dòng)物一樣把食物吃進(jìn)肚子里。有的動(dòng)物也不會(huì)把食物吃進(jìn)肚子里,例如海星,它們將胃吐出來(lái)包裹住食物,在體外將食物消化。這和食蟲(chóng)植物非常相似,它們的捕蟲(chóng)器就相當(dāng)于胃,直接在體外消化和吸收食物。

但千萬(wàn)不要以為食物被消化吸收后,就消失不見(jiàn)了,或者僅剩一點(diǎn)點(diǎn)殘?jiān)?。?shí)際上,食物被消化吸收后仍會(huì)留有完整的殘骸,大小上甚至看不出變化。這主要是因?yàn)槔ハx(chóng)有外骨骼,這一部分不易被消化吸收,被消化吸收的部分主要是昆蟲(chóng)體內(nèi)的蛋白質(zhì),所以被消化后的昆蟲(chóng)和之前比外觀上變化不大。

食蟲(chóng)植物消化吸收的過(guò)程可能沒(méi)有想象的那樣神奇,但它們的捕食過(guò)程確實(shí)很驚艷。這其中,要數(shù)捕蠅草的表現(xiàn)最吸引人。

捕蠅草的每一片葉子頂部都有一個(gè)貝殼狀的夾子,每個(gè)夾子的邊緣都有一排粗長(zhǎng)的齒。當(dāng)夾子閉合后,這些齒會(huì)交叉在一起,防止獵物逃出。每個(gè)夾子的內(nèi)側(cè)都有6根觸毛,每側(cè)3根。當(dāng)獵物第一次觸動(dòng)某根觸毛時(shí),夾子是不會(huì)運(yùn)動(dòng)的。當(dāng)?shù)诙斡|動(dòng)這6根觸毛中的任何一根,夾子就會(huì)在一秒內(nèi)迅速合攏。這時(shí),夾子只是松松地合著,夾子的兩瓣之間還有一定空間,獵物甚至可以在里面來(lái)回走動(dòng)。但獵物表面的化學(xué)物質(zhì)會(huì)進(jìn)一步刺激夾子在數(shù)小時(shí)內(nèi)逐漸夾緊,并分泌液體使獵物窒息而死。

在隨后的數(shù)周里,獵物體內(nèi)的部分蛋白質(zhì)會(huì)在捕蠅草分泌的蛋白酶以及細(xì)菌的作用下分解成氨基酸或更簡(jiǎn)單的含氮無(wú)機(jī)物,它們和其它無(wú)機(jī)鹽一起溶于水中被夾子吸收。之后液體逐漸停止分泌,夾子重新打開(kāi),完整但被夾扁了的獵物殘骸會(huì)永遠(yuǎn)留在夾子上,占用一定空間。不過(guò)不用擔(dān)心捕蠅草會(huì)“用完”夾子——它會(huì)不停長(zhǎng)出新葉,總有新的夾子可以用。

從左到右:捕蠅草,每側(cè)3根觸毛,畸形的情況下也會(huì)多長(zhǎng)幾根;捕蠅草,注意有兩個(gè)夾子已經(jīng)打開(kāi),其中有兩只被消化過(guò)的蜘蛛(圖片來(lái)源:作者自制)

食蟲(chóng)植物都會(huì)動(dòng)嗎?

不是的。

實(shí)際上相當(dāng)多的食蟲(chóng)植物是不會(huì)動(dòng)的。關(guān)于這個(gè)話題,被誤解最多的就是利用瓶子捕食的食蟲(chóng)植物。

用瓶子捕食是食蟲(chóng)植物捕食方式的一大類,它們的捕獵工具是一個(gè)瓶狀的陷阱,瓶中通常有液體,瓶口有瓶蓋。瓶口常能分泌液滴,一般有甜味,有的還能散發(fā)濃郁的味道,吸引昆蟲(chóng)前來(lái)。當(dāng)昆蟲(chóng)不小心落入瓶中,就很難逃出,最后淹死在瓶子里。很多人以為,當(dāng)獵物掉入瓶中,瓶蓋就會(huì)蓋上,防止獵物逃出。其實(shí)所有利用瓶子捕食的食蟲(chóng)植物,瓶蓋一律都是不能運(yùn)動(dòng)的。

豬籠草瓶口的液滴,非常甜(圖片來(lái)源:作者自制)

那它們?nèi)绾畏乐公C物出逃呢?一般來(lái)說(shuō),瓶狀捕蟲(chóng)器的內(nèi)壁都十分光滑,有的還有倒毛,加上瓶中有液體,獵物一旦掉入其中,就很難再爬出了。有些豬籠草瓶子中的液體還帶有粘性,就更增加了逃脫的難度。有的瓶子草,瓶子的形狀又細(xì)又高,內(nèi)部空間狹小。蟲(chóng)子一旦掉入,就如同掉進(jìn)一口又深又窄的井中,幾乎沒(méi)有爬出的可能。土瓶草的瓶子內(nèi)壁還有向內(nèi)反折的倒沿,瓶口也有一排向內(nèi)生長(zhǎng)的倒刺,也可以防止獵物爬出。

問(wèn)題來(lái)了,既然瓶蓋不是用來(lái)蓋住瓶子防止獵物逃出,要瓶蓋有什么用呢?目前認(rèn)為瓶蓋可能更多是用來(lái)吸引獵物的——有的瓶蓋上具有彩色和透明的斑紋,有的瓶蓋上還可以分泌糖分,吸引獵物前來(lái)取食。此外,瓶蓋還可以發(fā)揮遮擋雨水的作用,防止瓶中儲(chǔ)水過(guò)多重量過(guò)大,引起瓶子傾倒。

黃瓶子草 瓶蓋上的蜜汁(圖片來(lái)源:作者自制)

土瓶草瓶蓋上的花紋(圖片來(lái)源:作者自制)

栽培食蟲(chóng)植物可以減少室內(nèi)蚊蠅嗎?

實(shí)踐出真知——基本無(wú)效。(請(qǐng)花市和某寶賣(mài)家不要打我)

首先,食蟲(chóng)植物并不總能吸引到你討厭的各種室內(nèi)昆蟲(chóng)。例如蚊子,散發(fā)體溫和汗味的皮膚對(duì)它的吸引力肯定遠(yuǎn)大于食蟲(chóng)植物。而室內(nèi)喜歡陰暗潮濕的蟑螂、灶馬,肉食性的蚰蜒一般也不會(huì)往食蟲(chóng)植物那兒跑。另外,吸引蟲(chóng)子也不見(jiàn)得是好事——南方室內(nèi)螞蟻比較多,如果種了一株豬籠草,它分泌的蜜汁反而可能會(huì)往屋里招來(lái)更多的螞蟻,簡(jiǎn)直是密集恐懼癥患者的災(zāi)難。

其次,食蟲(chóng)植物的捕獵效率并沒(méi)有那么高,很多時(shí)候抓到獵物都是“湊巧”。不小心飛進(jìn)家里的蒼蠅倒是有可能會(huì)被捕蠅草夾住,或被茅膏菜粘住。但更多時(shí)候其實(shí)是捉不住的。對(duì)于食蟲(chóng)植物來(lái)說(shuō),捕食昆蟲(chóng)并不是那么性命攸關(guān)的事,因此它們不會(huì)像食肉動(dòng)物那樣想方設(shè)法地捕捉獵物,而是比較佛系,能捉到就吃,捉不到也沒(méi)太大關(guān)系,反正餓不死。

所以,如果你想栽培食蟲(chóng)植物,最好還是別指望它們會(huì)在滅蚊之路上幫你實(shí)踐“生物防治”的英明構(gòu)想。要想睡個(gè)安穩(wěn)覺(jué),準(zhǔn)備好蚊香蚊帳才是王道。

作者:曾剛

單位:中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園

文章首發(fā)于科學(xué)大院,僅代表作者觀點(diǎn),不代表科學(xué)大院立場(chǎng)。

科學(xué)大院是中科院官方科普微平臺(tái),由中科院科學(xué)傳播局主辦、中國(guó)科普博覽團(tuán)隊(duì)運(yùn)營(yíng),致力于最新科研成果的深度解讀、社會(huì)熱點(diǎn)事件的科學(xué)發(fā)聲。


關(guān)注【深圳科普】微信公眾號(hào),在對(duì)話框:
回復(fù)【最新活動(dòng)】,了解近期科普活動(dòng)
回復(fù)【科普行】,了解最新深圳科普行活動(dòng)
回復(fù)【研學(xué)營(yíng)】,了解最新科普研學(xué)營(yíng)
回復(fù)【科普課堂】,了解最新科普課堂
回復(fù)【科普書(shū)籍】,了解最新科普書(shū)籍
回復(fù)【團(tuán)體定制】,了解最新團(tuán)體定制活動(dòng)
回復(fù)【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回復(fù)【觀鳥(niǎo)知識(shí)】,學(xué)習(xí)觀鳥(niǎo)相關(guān)科普知識(shí)
回復(fù)【博物學(xué)院】,了解更多博物學(xué)院活動(dòng)詳情

聽(tīng)說(shuō),打賞我的人最后都找到了真愛(ài)。
做科普,我們是認(rèn)真的!
掃描關(guān)注深i科普公眾號(hào)
加入科普活動(dòng)群
  • 參加最新科普活動(dòng)
  • 認(rèn)識(shí)科普小朋友
  • 成為科學(xué)小記者