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食虫植物为什么能吃虫?

科普小知识2022-07-13 09:45:42
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植物通常通过根部从土壤中获取氮和磷等必需营养物质,但以昆虫为食的植物则不同。它们是特殊的自养植物,通过捕捉和消化动物来获取营养。由于这些植物的大多数猎物是昆虫或其他节肢动物,它们被称为食虫植物或食肉植物。当人们对食虫植物一无所知时,他们对植物捕食动物的现象极为困惑,甚至产生了“吃人植物”的传说,进而对食虫植物产生了恐惧。

食虫植物生长在酸性泥炭地、沙滩、沼泽和岩石斜坡上。世界上约有10科21属630种,中国约有30种。它的叶子有两种功能:光合作用和吸引、捕捉和消化昆虫。根据叶片形态和捕虫机理的不同,食虫植物的捕虫器可分为五种类型:

1.含有消化酶或细菌消化液的笼状或瓶状捕虫器(如猪笼草和猪笼草);

2.充满粘性液滴的粘液捕虫器(如紫堇、茅草、松、鸡骨草、藤条等捕虫器)。);

3.可以快速关闭的钳形捕虫器(如捕蝇草);

4.囊状陷阱(如海狸鼠),能制造真空并吮吸猎物;

5.龙虾笼捕捉器(如海狸鼠),带有向内延伸的刚毛,可迫使猎物进入消化器官。

食虫植物为什么能吃虫?

猎物的身体

食虫植物的完整捕食过程通常包括三个步骤:吸引、捕获和消化。食虫植物以其鲜艳的颜色、芳香的气味和特殊的生理功能吸引昆虫。然后,它们通过粘液粘住昆虫或将昆虫滑到瓶子底部,从而完成捕获。最后,猎物被消化成植物容易吸收的物质,如氨基酸和铵离子。食虫植物可以合成酶来消化这些猎物。经过一段时间的消化,动物蛋白被转化成植物可以吸收和利用的氮。食虫植物不太可能死亡,因为它们不捕捉昆虫,但是如果它们长时间不捕捉猎物,它们的生长速度可能会受到影响。

捕蝇草的诱捕过程可能是所有食虫植物中最奇特的,其诱捕机制也是最复杂的。捕蝇草的捕蝇草是由两片对称的叶子特别形成的,它的外缘排列着多刺的毛发。乍一看,它看起来很锋利,但事实上,这些头发非常柔软。它的功能是防止捕获的昆虫逃跑。捕蝇草的内部是红色的,覆盖着微小的红点,这是捕蝇草的消化腺。在捕蝇草的内部可以看到三对纤细的毛发,它们是捕蝇草的感觉毛发,用于检测昆虫是否处于适合捕捉的位置。大多数捕虫器只有三对感觉毛,有些有一对到几对。捕虫夹捕昆虫时,夹两端的毛发交错排列成笼状,使昆虫无法逃脱。

食虫植物为什么能吃虫?

猎物的身体

在昆虫的斗争中,叶子会变得越来越紧,直到它们几乎被密封。这时,叶片内部密集的内腺分泌含有蛋白酶的消化液,蛋白酶将昆虫蛋白质分解成氨基酸,氨基酸主要由氮、氧、碳和氢等元素组成,供捕蝇草吸收,然后继续吸收剩余的氮、磷和其他微量元素。所有的营养都被吸收后,叶子就不会再开了。此时,捕获的昆虫只是壳屑。