动物和植物存在捕食关系吗 动物和植物存在捕食关系吗?( 二 )



食虫植物能演化到吃动物,那么在地球应该繁衍兴盛才对,然而事实却非如此,食虫植物一直在减少中,说起来跟人还是脱不了关系,除了生育地遭受到人为开发的压力外,猪笼草和瓶子草这类具有观赏价值的植物,存在著非法采集的压力,在这两方面的压力下,食虫植物生存所受到的威胁逐渐提高,为了保护这些植物还是请人类克制一下私欲,为其他的生物想一想吧!
捕蝇草
食虫植物的叶片变得非常奇特而有趣,有的像瓶子,有的像囊袋,还有的像蚌壳…… 。各种奇形怪状的叶子,是它们捕捉昆虫的有效“装置” 。
不同的食虫植物其捕食昆虫的方式也不一样 。瓶子草和猪笼草设陷阱捕虫,是一种消极等待的被动方法;而捕蝇草则是采用积极主动的方法捕虫,因此最为惹人注意,也显得更加有趣 。有一部科教电影叫《中山植物园》,里面有这样一个非常珍贵的镜头:一个甲虫爬到一株植物的叶片上,蚌壳似的叶片迅速合拢,叶缘的刺毛也交错地扣合起来,把甲虫牢牢地关在里面,这株奇趣的植物就是捕蝇草 。
捕蝇草是一种多年生宿根植物,茎很短,叶轮生 。叶子的构造很奇特,在靠近茎的部分有羽状叶脉,呈绿色,可进行光合作用;但到了叶端就长成肉质的,并以中肋为界分为左右两半,其形状呈月牙形,可像贝壳一样随意开合,这就是它的“诱捕器” 。每半个叶片的边缘都生有10—25根刚毛,其内侧靠近中助的地方,又生有3根或3根以上的感觉刚毛(或叫激发刚毛) 。在叶缘还生有蜜腺,能够分泌蜜汁用以引诱昆虫 。
平时诱捕器张开,叶片向外弯曲,当上钩的昆虫爬到叶片上吃蜜时,如果其中一根激发刚毛被触动两次或两次以上,或者在数秒钟内至少有两根激发刚毛被触动,那么诱捕器就会在20—40秒钟内闭合,叶片便向里弯曲,叶缘上的刚毛交叉锁在一起,将猎物囚禁在里面 。当昆虫在里面挣扎时,便再次触动激发刚毛,每触动激发刚毛一次,诱捕器就闭合得更紧 。同时,激发刚毛受到刺激后,叶片上许多紫红色小腺体就分泌出一种酸性很强的消化液,将虫体消化,然后再由这些腺体吸收 。大约5天后,当昆虫的营养物质被吸收干净后,叶子又重新张开,准备捕捉新的猎物 。
在所有的食虫植物中,捕蝇草是人们最熟悉和科学家研究最多的一种植物 。早在一百多年前,达尔文就曾精心研究过食虫植物,他特别喜欢捕蝇草,并称它为“世界上最奇妙的一种植物” 。
达尔文和生理学家伯登.桑德森对捕蝇草的捕食过程进行了研究,并有一些卓越的发现 。达尔文观察到,捕蝇草的激发刚毛受到刺激后,要间隔一定的时间后叶片才开始运动 。因此他推测,一定有类似动物神经的电脉冲信号从刚毛传到诱捕器的运动细胞上,从而产生运动 。伯登.桑德森用电流计来进行测定,结果电流计指针显示出有一股微弱的电流 。这实际上就是今天大家所熟悉的动作电位 。动作电位以每秒20毫米的速度通过叶子,正是这种电信号调节了捕蝇草的捕食运动 。研究者还发现,如果对刚毛的刺激强度不够,便不能产生动作电位,诱捕器也不发生运动 。当两次刺激时间相隔太近时,诱捕器也不能闭合,因一个动作电位不可能在距前面一个太近的时间里产生 。这种现象,与动物神经中发生的麻痹现象十分类似 。
后来,美国科学家威廉斯和皮卡德发现,捕虫草的动作电位,产生于每根刚毛顶端基部或靠近基部的感觉细胞中发生的受体电位;而每一个受体电位都产生若干个动作电位,使刚毛不停地运动 。
达尔文不仅对捕蝇草在捕到昆虫时,其诱捕器不断紧闭,正确解释为由于昆虫为了逃脱所作的挣扎不断刺激激发刚毛的结果;而且还发现一个有趣的现象,即昆虫死后,诱捕叶片仍在紧闭 。后来,威廉斯和皮卡德对这一现象做出了合理的解释:捕蝇草有两种运动,一种是快速的捕捉运动,另一种是慢速的消化运动 。前者是由机械刺激引起,由动作电位传递的;后者是由死亡昆虫的化学物质激发,由激素引起的 。威廉斯和他的同事用实验证明了这一解释的正确性 。他们把半闭合的捕蝇草浸在近似于它分解昆虫所释放的溶液里,结果诱捕器又紧缩了大约40% 。
猪笼草

猪笼草是一种美丽而奇特的食虫植物,为猪笼草科、猪笼草属多年生草本或半木质化藤本灌木 。叶互生,长椭圆形,全缘,中脉延长为卷须,末端有一叶笼 。叶笼瓶状,瓶口边缘较厚,上有小盖,成长时盖张开,不能再闭合 。笼色以绿色为主,有褐色或红色的斑点或斑纹,还有整个叶笼都呈红色、褐色甚至紫色、黑色的品种 。叶笼大小因品种而异,有些大型杂交种能盛水300毫升至400毫升 。笼的内壁光滑,笼底能分泌黏液和消化液,有气味引诱昆虫之类的小动物入内,而小动物一旦落入笼内,就很难逃出,最终被消化和吸收 。雌雄异株,总状花序,有萼片3枚至4枚,无花瓣 。

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