食虫植物的生存游戏

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  一般来说,扎根于泥土的植物是弱势的一方,常被动物捕食。不过,植物与动物的关系也并非一成不变。拥有亮丽的外表和炫酷捕猎技能的食虫植物就将捕食与被捕食的角色互换,不断上演“小人物逆袭”的戏码,这也是许多人对食虫植物感兴趣的原因。食虫植物是植物中的一个特殊类群,通常生长在土壤贫瘠、潮湿的环境中,它们利用进化出来的变异器官捕捉昆虫,进行消化、吸收,补充自身生长所需的养分。但是在日常生活中,我们很难注意到这些体型较小的食虫植物。
  茅膏菜科食虫植物
  在广西防城港的江山半岛,沿着北部湾的海岸线有许多沙质草地,由于靠近海边,这些草地的土壤比较贫瘠,只有一些杂草能够生长。但就在这片杂草丛中,居然分布有6种食虫植物。我国有三个科的食虫植物,分别是猪笼草科、茅膏菜科和狸藻科,防城港海边草地的食虫植物属于后面两个科。
  长叶茅膏菜
  某年夏天,我到防城港市江山半岛的白浪滩景区旅游,领略了海浪沙滩的美景后,发现海边防护林后面的草地里有一些野花在绽放。我慢慢走进草地里观察,突然发现了一种像章鱼一样向周围伸出毛茸茸触角的小草。原来,它叫长叶茅膏菜,约有20cm高,这些触角其实是它变异的叶子,上面长满了红色或白色的腺毛,每根腺毛的顶端,都有一颗亮晶晶的“水珠”。这些“水珠”很神奇,它既是黏液又是消化酶,当蚊子、苍蝇、蜡蝉等小昆虫碰到它时,就会被粘住,虫子挣扎时会触及更多的腺毛,因而会被粘得更紧。茅膏菜叶子顶端还会卷曲,可以把猎物牢牢缠住。如果挣脱不了黏液的纠缠,虫子就会在黏液的消化中慢慢死去,它们几丁质外壳里面的易溶物质会被植物消化吸收,
  几天后仅剩下一个空壳。
  长叶茅膏菜开花时,5枚花瓣通常
  是白色,有时候也会开出淡紫色的花。它的花期很长,在温暖的华南地区,一年四季都可以开花。
  锦地罗
  有一年秋天,北京的自然摄影师天冬和老唐到广西拍摄食虫植物,我和植物爱好者张超带着他们来到防城港的这片滨海草地寻找长叶茅膏菜。我们在草地里寻寻觅觅,还没看到长叶茅膏菜,却先发现了另一种食虫植物:锦地罗。
  锦地罗也属茅膏菜科,它的叶子聚生于基部,莲座状排列,叶子的边缘呈红色,整个植株就像落在地面上的一朵重瓣桃花。它的叶面上布满红色的腺毛,当小昆虫被这像花朵一样美丽的陷阱吸引过来,落在它上面时,就会被腺毛顶端的黏液粘住。这时候,锦地罗的叶子会慢慢卷起来,把小昆虫包裹得严严实实,直到吸干它躯壳内的养分,才重新张开。
  锦地罗的花序梗从叶子的莲座中间长出来,亭亭玉立地开花、结果。想看到它开花,必须把握好时机,每天上午的8~10点是它开花的时间,错过了就要等到第二天。
  
  茅膏菜科植物都是利用叶子腺毛上晶莹剔透的黏液引诱、捕捉昆虫。偶尔,我也看到过一些体型稍大的昆虫,比如鹿蛾、小蝴蝶等,可以从长叶茅膏菜的“魔爪”中逃脱。在拍摄时,我发现一些苍蝇、蚂蚁虽然已经被腺毛团团包裹起来了,但它们伸出来的足肢还在挣扎,可见茅膏菜科植物“捕食”昆虫是一个较为缓慢的过程。
  有时我不免也动了恻隐之心,设想小昆虫被食虫植物捕捉后,在垂死挣扎的过程中会不会感到痛苦或恐惧呢?
  狸藻科食虫植物
  就在这次寻找茅膏菜的过程中,团队成员天冬还在草地水洼旁的裸露沙地里意外地发现了狸藻科的三种食虫植物。
  狸藻科植物的茎和分枝变态成根状茎、匍匐枝和假根,它没有真正的叶子,取而代之的是叶器。如果不是在花期,我们很难发现它们,等到了开花的季节,它们就会长出如牙签般大小的花序梗,花序梗上有多个花蕾,依次开放。它们的花冠都是二唇形,形态有点像小鸭子的头,下面有一个圆锥状或钻形的花距。
  挖耳草
  挖耳草的得名,或许是因为它开花时的形态像极了人们掏耳朵时用的小挖耳勺。它的花冠呈黄色,上唇是狭长的圆形,下唇近圆形,喉凸隆起呈浅囊状,花距为钻形。花序梗上有苞片,基部着生;花梗在花期直立,花后结果时则会下弯。
  短梗挖耳草
  短梗挖耳草的花冠为白色,偶尔也会有淡紫色,喉部常有黄斑;上唇是长圆形,下唇较大,近圆形,顶端微凹,喉凸隆起;花距呈狭圆锥状,伸直或弯曲,通常长于下唇并与其平行。花序梗上的苞片是中部着生的。
  斜果挖耳草
  斜果挖耳草的花冠呈淡紫色或白色,上唇为狭长的圆形,明显长于上方萼片,下唇较大,顶端有3个浅圆齿,喉凸隆起;花距为钻形,伸直,明显要长于下唇;花序梗上的苞片是基部着生;蒴果斜长圆状似卵球形。
  毛挖耳草
  后来,张超还多次来到这块海边草地考察食虫植物,又发现了一种浑身长毛的挖耳草,它的花序梗、花萼、花冠都长有细细的柔毛;花冠紫色,上唇长圆形,下唇近圆形,喉部有囊状隆起,花距钻形,比下唇长;花序梗上的苞片是基部着生的。
  我们查遍中国植物志和地方植物志,都没有找到它的资料。于是张超把标本寄到北京,由天冬送给中国科学院植物研究所的专家鉴定,到2011年才确认它是毛挖耳草,并收录在新出版的《Flora of China》 19卷里,这是我们发现的一个中国植物新记录种。
  这些挖耳草的捕虫工具是捕虫囊,生在叶器,匍匐枝和假根上,大小不到1mm,形态宛如一个侧扁的小球,上面有一个囊口,地表浅层的小动物如果钻进了捕虫囊,就会被囊口上的一些附属物阻挡住不能出来,最后慢慢被捕虫囊消化吸收掉。由于狸藻科植物的捕虫囊极其微小,所以它们捕捉到的小动物靠肉眼难以看到。
  在野外见到狸藻科的食虫植物时,怎样鉴定它是哪一个物种呢?
  首先用放大镜观察该植物花序梗上的苞片(通常在每朵花的花梗基部可以观察到),看它与花序梗的连接位置是基部着生还是中部着生;其次用放大镜观察挖耳草长在地表的捕虫囊,看看它的开口位置对于囊柄是基生、侧生还是对生;最后再根据花和果实、种子的某些解剖特征来作出判断。我们辨别植物千万不要光看花的颜色,因为生长的环境不同,花的颜色会不一样。掌握了这些分类特征,再对照《中国植物志》中狸藻科的检索表,就可以鉴定它是哪一个物种了。
  挖耳草的近亲:狸藻
  除了滨海草地,有些挖耳草还生长在潮湿的山坡、岩石上。我国约有20种挖耳草,它们的叶器是呈狭线形或圆形,通常长在地表上。
  
  狸藻科的食虫植物还有一类生长在水中的近亲,比如我国北方常见的狸藻,南方常见的黄花狸藻。我国一共有8种,它们都生长在水流比较平静的池塘、水洼里,匍匐枝、叶器和捕虫囊通常漂浮在水中,而不会扎根在水底的泥土里。它们的叶器分枝呈2~4回的羽状深裂,捕虫囊长在毛发般的叶器裂片上,捕捉水中的浮游小动物。到了花期,它们会在水面上挺立起花序梗,开出黄色的小花。
  狸藻在全世界大多数地区都广泛分布,也是离我们生活很近的食虫植物,只可惜它的个体通常很小,在水中的捕食过程往往在零点几秒之内结束,若将这一过程放慢速度细看,我们就会看到它的捕虫器极为精彩的捕食本领。吸力式捕虫器,是狸藻的专利捕虫技术。狸藻类植物通常不大,能够在水里形成1~3毫米的微型囊状真空腔室。食物触碰到特定开关时,它们就会瞬间被气压吸至腔室内,被狸藻慢慢吸收。
  通常情况,植物学家们习惯以生长环境来命名狸藻科植物,把生长在陆地或沼泽中的植物叫“××挖耳草”,而完全漂浮在水中生长的称“××狸藻”,由此狸藻科的家族就能区分开来了。
  有趣的是,最近科学家对狸藻进行无菌培养试验发现,它只有在消化昆虫取得养料后,才能开花结实。由此可见,食虫已成为狸藻生活中不可缺少的一环了。
  看完本文的介绍,你是不是对那些食虫植物有了进一步的了解呢?下次大家再去湿地公园时,不妨尝试用自己的双眼去寻找它们,数一数身边可见的食虫植物,相信定会乐趣无穷。
  《Flora of China》是中美合作的重大项目,由中国科学院昆明植物研究所吴征镒院士和美国密苏里植物园皮特·雷文(Peter Raven)院士联合任编委会主席。该书并非是《中国植物志》英文版简单的翻译,而是中外专家联手进行增补和修订,并最终以英文定稿。
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