因为极为潮湿的地盘被一种叫“泥炭藓类”的植物所霸占,它只能从直接落到茎叶上的雨和雪中获取水分。捕虫草的食肉习性,就是在这样一种生存条件下逐渐形成的。食虫草是有名的热带食虫植物,主产地是热带亚洲地区。食虫草拥有一幅独特的吸取营养的器官——捕虫囊,捕虫囊呈圆筒形,下半部稍膨大,因为形状像猪笼,又故称猪笼草。在中国的产地海南又被称作雷公壶,意指它像酒壶。这类不从土壤等无机界直接摄取和制造维持生命所需营养物质,而依靠捕捉昆虫等小动物来谋生的植物被称为食虫植物。
中文学名
食虫草
拉丁学名
Drosera indica L.
别称
水罐植物、猴水瓶、猴子埕、猪仔笼、忘忧草
界
植物界
门
被子植物门
快速
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生长环境分布范围栽培技术
形态特征
一年生草本,无球茎,高6-38厘米,直立或匍匐状,茎被短腺毛。叶互生,淡绿色或红色,线形,扁平,长2-12厘米,宽1-3毫米,上部叶伸直,下部叶下弯成支柱状;托叶通常不存在,稀退化成毛状;叶柄与叶片常不易区别,有时比叶片狭,被短腺毛或无毛,无毛部位长0.8-2厘米;叶片部位被白色或红色长腺毛。
共6张
食虫草
花序与叶近对生或腋生,长6-30厘米,具花5-20朵,被短腺毛;苞片长1.5-7毫米,线形,被短腺毛;花柄长6-10毫米,被短腺毛;萼5裂至近基部,裂片披针形或长圆形,长约4毫米,被短腺毛,全缘或具腺齿;花瓣5,具脉纹,倒卵形或倒披针形,长约6毫米,白色、淡红色至紫红色;雄蕊5,长约5毫米,花丝扁平,花药纵裂;子房圆柱形、倒卵形或近球形,胎座3;花柱3,每个二深裂至近基部,顶部常向内弯卷。
蒴果倒卵球形,长4-6毫米,果爿3;种子多数,细小,黑色,种皮脉纹加厚成蜂房格状。花果期全年。[1][2]
生长环境
生于海拔600米以下的潮湿旷地或水田边。喜温暖、湿润和半阴环境。不耐寒,怕干燥和强光。喜高温多湿的半阴环境。
共14张
捕虫草组图
分布范围
台湾、福建、广东和广西等省区及沿海岛屿。分布于亚洲、非洲和大洋洲的热带和亚热带地区。[1]
栽培技术
生长适温为25~30℃,3月至9月为21~30℃,9月至翌年3月为18~24℃。冬季温度须不低于16℃,15℃以下植株停止生长,10℃以下温度,叶片边缘遭受冻害。
食虫草原产于热带,喜高温多湿的半阴环境。生长适温为25℃~30℃,在生长季节要经常喷水以保持周围的高湿环境。种子中国提醒您:冬季在室内应放在向阳处,室温不低于16℃,就能安全越冬。栽培土壤以疏松、肥沃的腐叶土或泥炭土为好。食虫草宜用吊盆栽植,使其叶笼捕虫器自然下垂,以显示其绚丽的风采。
在我们看来,动物吃植物是正常的事。可是,你知道吗?还有植物吃动物的。在众多的绿色植物中,约有500种植物能捕捉小虫,这类植物叫食虫植物。你想知道它们是怎样捕食小虫的吗?
会“捕虫”的狸藻
狸藻是我国各地池沼中常能见到的一种水生植物,虽然,它的名字中带有“藻”字,但是,它是种子植物而非藻类植物。它的茎细而长,叶如细丝,有一部分叶变成了特别的捕虫囊,囊口边上生了几根刺毛,还有一个能向囊内开的“门”。当小虫随流水游入囊中时,就被关在里面被狸藻慢慢地消化掉了。
茅膏菜也是一种食虫植物,在我国东南各省常见。它的个子仅10厘米左右,叶片变成一盘状捕虫器,盘的周围生有许多腺毛。腺毛是植物上的一种分泌结构,不同植物上的腺毛所分泌的物质不一样。当小虫爬到茅膏菜的叶上,腺毛受到刺激就向内卷缩,把小虫牢牢地“捆住”。与此同时,腺毛也开始分泌消化液把小虫消化掉。之后,腺毛又慢慢地张开,等待下一个受害者的到来。
捕蝇草在世界许多植物园都有栽培,是一种珍奇的食虫植物。它的捕虫器形状很像一个张开的“贝壳”,“贝壳”的边缘有二三十根硬毛,靠中央还生有许多感觉毛,当小动物触动感觉毛时,“贝壳”在20~40秒之内就闭合上了,然后靠消化液把小动物“吃”掉。捕蝇草的一顿美餐大约要花7~10天的时间。
在我国的云南、广东等南方各省,你可以见到一种绿色小灌木,它的每一片叶子尖上,都挂着一个长长的“小瓶子”(实为变态的叶),上面还有个小盖子,盖子通常情况下是半开着的。这“小瓶子”的形状很像南方人运猪用的笼子,所以人们给这种灌木取了个名字,叫“猪笼草”。奇妙的就是它的这个“小瓶子”。猪笼草的“瓶子”内壁能分泌出又香又甜的蜜汁,贪吃的小昆虫闻到甜味就会爬过去吃蜜。也许就在它吃得正得意的时候,脚下突然一滑,一头栽到了“小瓶子”底上,瓶子上面的盖自动关上了,而且瓶子里又贮有黏液,昆虫很快被黏液粘得牢牢的,想跑是跑不掉了。于是,猪笼草便得到了一顿“美餐”。
用瓶状的叶子捕食虫类的植物还有很多,在印度洋中的岛屿上就发现了将近40种。那些奇怪的“瓶子”有的像小酒杯,有的像罐子,还有的大得简直像竹筒,小鸟陷进去也别想飞出来。但是要说构造的精巧、复杂,我国的特产——猪笼草的“瓶子”是要排在第一位的。
进入夏天后,在沼泽地带或是潮湿的草原上,常常可以看到一种淡红色的小草,它的叶子是圆形的,只有一个小硬币那么大。叶上面长着许多绒毛,一片叶子上就有200多根。绒毛的尖端有一颗闪光的“小露珠”,这是由绒毛分泌出来的粘液。这种草叫毛毡苔,也是一种吃虫草。如果一只小昆虫爬到它的叶子上,那些“露珠”立刻就把它粘住了,接着绒毛一齐迅速地逼向昆虫,把它牢牢地按住,并且分泌出许多黏液来,以把小虫溺死。过一两天后,昆虫就只剩下一些甲壳质的残骸了。最奇妙的是,毛毡苔竟能分辨出落在它叶子上的是不是食物。如果你和它开个玩笑,放一粒砂子在它的叶子上,起初那些绒毛也有些卷曲,但是它很快就会发现这不是什么可口的食物,于是又把绒毛舒展开了。
从上面一定得出了这么一个结论:食虫植物食虫全靠它们各种奇妙精致的捕虫器。但是,不要忘记这些捕虫器都是由叶子变化来的。也许你会问,绿色植物不是自己能制造养料吗?为什么这些绿色植物要吃虫呢?科学家们研究发现,这些植物的祖先都生活在缺氮的环境中,而且它们的根系又不发达,吸收矿物质养料的能力较差。为了获得它们所不足的养料,满足生存的需要,经过长期的自然选择和遗传变异,一部分叶子就逐渐演变成各种奇特的捕虫器了。
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%。
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