佐治亚南方大学的植物生态学家和生物学助理教授莉莎·李格解释道。
捕蝇草(Dionaea muscipula)可能是最著名的食虫植物,它展现了一种独特的系统,通过该系统来吸引、杀死、消化和吸收猎物。由于它是一种植物,可以通过光合作用制造自己的食物,因此捕蝇草吃和消化猎物的目的并非像传统的非植物那样为了获取能量和碳。相反,它主要从猎物中获取必需的营养物质(特别是氮和磷),这些营养物质在其沼泽、酸性的栖息地中供应短缺。因此,是的,捕蝇草确实有一种消化系统,但它的作用与动物的消化系统略有不同。
一种固着生物是如何设法吸引、杀死、消化和吸收猎物的呢?首先,它用甜美的花蜜来引诱猎物,花蜜分泌在其钢夹状的叶子上。毫无戒心的猎物落在叶子上寻找奖励,却不料触动了叶子上的刚毛状触发毛,发现自己被叶缘的互锁齿困住。每片叶子的表面有三到六根触发毛。如果同一根毛被触摸两次,或者如果两根毛在20秒间隔内被触摸,叶子外表面的细胞会迅速膨胀,陷阱会立即关闭。如果昆虫分泌物(如尿酸)刺激了陷阱,它会进一步夹紧猎物并形成密封。(如果被好奇的旁观者或掉落的枯枝触发,陷阱会在一天左右的时间内重新打开。)一旦陷阱关闭,排列在叶子内缘的消化腺会分泌液体,这些液体溶解猎物的软组织部分,杀死细菌和真菌,并用酶分解昆虫以提取必需的营养物质。这些营养物质被叶子吸收,在捕获后的五到十二天,陷阱将重新打开以释放剩余的外骨骼。在三到五餐之后,陷阱将不再捕获猎物,但会再花两到三个月的时间进行光合作用,然后从植物上脱落。植物主人应注意过度刺激捕蝇草:在约10次不成功的陷阱关闭后,叶子将停止对触摸做出反应,并将仅作为光合器官。
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捕蝇草分布在北卡罗来纳州和南卡罗来纳州沿海沙质灌木沼泽的非常有限的范围内,在那里它被列为濒危物种。支持捕蝇草的生态系统经常发生火灾,这些火灾清除了竞争植物并使土壤中的氮挥发。因此,在火灾过后,捕蝇草立即在氮市场上占据优势,那时它们四分之三的氮供应来自昆虫猎物。然而,如果10年内没有再次发生火灾,与其他植物的竞争会限制捕蝇草获得光和昆虫,种群开始减少。捕蝇草提供了一个引人入胜的例子,说明生物体如何适应压力条件,在这种情况下,它们表现得像捕食者一样,以弥补周围土壤中的营养缺陷。
答案最初发表于2002年8月19日。