为什么食虫植物会动作很快,为什么食虫植物会动作很快的原因

食虫植物是怎么捕捉虫子并吃掉它们的？

牛津大学的学者罗宾斯根据达尔文的思路，对捕蝇草进行研究后提出，这种刺激是化学刺激，可能是尿酸，因为所有昆虫的排泄物中都含有丰富的尿酸。

英国威尔士大学的赫里森和诺克斯等科学家在1979年还曾对食虫植物消化、吸收过程进行了研究。他们用同位素碳14标记的海藻蛋白来“喂养”捕虫堇，用来跟踪蛋白质在植物体内的运动。他们发现，蛋白质的最终消化物——氨基酸和肽，仅在2—3个小时内就移到了叶子里，然后在1—2个小时内就可达到茎、根部及其他生长点。他们把食虫植物的消化循环分成分泌和回收两个阶段。当昆虫等刺激到腺体时，就会促使消化液外溢，然后通过植株的其他部分形成的扩散梯度而被腺体回收。

西德达姆施塔理工学院的学者勒特奇通过自己的实验得出了与上述两人不同的结果。类似猪笼草这类袋装植物，不是借回收消化液来吸收氨基酸和肽，而是靠植物体内特殊的“泵”来实现的。这种泵是靠植物新陈代谢所提供的能量驱动的，它的吸收是有选择性的。

有些科学家认为，粘液腺所分泌的粘液是由腺毛分泌细胞内的高尔基体合成和贮存的。高尔基体产生许多囊泡，囊泡遂渐移向质膜，并同质膜融合，粘液就排出到质膜外，最后经过细胞壁分泌到腺体表面。消化腺分泌的消化液内含有各种酶，如蛋白酶、酯酶和酸性磷酸酶等。

西德海德堡大学的植物生理学家博普和韦伯认为，食虫植物的食虫功能与3—吲哚乙酸有关。英国伦敦大学的医学生理学家布东•桑德斯认为是食虫植物体内的电脉冲帮助了它们的捕虫动作。这一观点得到了加拿大渥太华卡林顿大学昆虫生理学家雅哥布逊的证实。但这一观点很快遭到了人们的反对。许多研究证明，植物体内的电活动起的作用并不重要。

捕蝇草的特性

捕蝇草的捕虫过程大概是所有食虫植物之中最为奇特，捕虫机制最为复杂。捕蝇草的捕食构造是为由一左右对称的叶片所形成的夹子，这个夹子状的构造是由叶子特化而来的，至于连接捕虫器那个叶片状的构造是叶柄。捕虫夹上的外缘排列着刺状的毛，乍看之下很锐利，会刺人，但其实这些毛很软。这些毛的功能是用来防止被捕的昆虫逃脱。当捕虫夹夹到昆虫时，这些夹子两端的毛正好交错，而成为一个牢笼，使虫无法逃走。捕虫夹内侧呈现红色，仔细观查会发现上面覆满许多微小的红点，这些红点就是捕蝇草的消化腺体。在捕虫夹内侧可见到三对细毛，这细毛便是捕蝇草的感觉毛，用来侦测昆虫是否走到适合捕捉的位置。大多数的捕虫器只带有三对感觉毛，但也可能产生多出一根到数根感觉毛的捕虫器。

捕虫夹的闭合是一个精确的控制过程，此过程最初是在昆虫碰到位于夹子上的感觉毛时开始的。引起闭合的条件为一个捕虫器中，任意一根感觉毛被触碰到两次，或是分别触碰到两根感觉毛。触碰感觉毛的时间间隔对于闭合有决定性的影响：假如两次的触碰间隔在20到30秒内则能闭合，超过这段时间则需要有第三次成功的刺激才会闭合。捕虫器需要两次的刺激，为的是确认昆虫已经走到适当的位置。当捕虫器受到第一次的刺激时，此时昆虫只是稍微走入捕虫器；若捕虫器现在就闭起来，只不过夹住昆虫的一部分，那麽昆虫能够逃脱的机会便很大。当捕虫器受到第二次的刺激时，此时昆虫差不多也走到捕虫器的里面，这时闭起的捕虫器便能将昆虫确实地抓住，关在捕虫器之中。

捕虫的讯号并非直接由感觉毛所提供。在感觉毛的基部有一个膨大的部分，里面含有一群感觉细胞。感觉毛的作用有如槓杆，昆虫推动了感觉毛，使得感觉毛压迫感觉细胞，感觉细胞便会发出一股微弱的电流，去通告捕虫器上所有的细胞。由于电流会四散向整个捕虫夹，所以引发闭合并不需要触碰同一根感觉毛，只要在同一捕虫夹中任两根感觉毛发出电流，便能引发闭合运动。当然，感觉毛所发出的电流仅影响其所在的捕虫夹，不会干扰到同一植株上其他捕虫夹的运作。

在受到刺激之前，捕虫夹呈60度角张开着，当受到昆虫刺激时，捕虫夹以其叶脉为轴而闭合。捕虫夹的闭合与捕虫夹上的细胞膨胀有关。当捕虫夹上的细胞得到感觉细胞所发出的电流，其外侧的细胞便快速膨胀，使得捕虫器向内弯，因而闭合。

闭合的过程分为两个阶段。第一阶段，夹子快速关闭，以便捕到昆虫，此时捕虫夹只是夹住昆虫而已；第二阶段，捕虫夹向内收缩，以便使捕虫夹的内侧能够尽量贴近昆虫，这时，捕虫器已经完全紧闭，不留一点缝隙。之后，夹子关闭数天到十数天，此时昆虫被分布于捕虫器上的腺体所分泌的消化液消化。昆虫被消化完后，捕虫器会再度打开，等待下一个猎物；剩下无法被消化掉的昆虫外壳，便被风雨所带走。

闭合过程的第二阶段须要昆虫的挣扎才能进行，因为这样才代表捕虫器所捉到的确实是昆虫，是活的猎物。捕蝇草有时会误捉到枯枝、落叶，如果少了这项确认机制，必然会将养分浪费在消化无法消化掉的杂物上。若捕虫器误捉到杂物，只要没有持续的刺激，在数小时之后便会重新打开捕虫器，等待下一个猎物。

食虫植物是怎样的？

在缤纷的世界中，绿色植物作为能量的转化者，通常是处在生物界食物链的第一环，即被食者。然而在千百万种的植物中，也不乏个别的“异类”，它们不是被食者，而是捕食者，以昆虫为食。根据科学家统计，它们的祖先有可能是生长在氮素养分十分缺乏的酸性土壤和池沼中，经过长期的适应，一部分的叶子就形成了形形色色的捕虫器，靠捕食和消化小虫作为营养的补充。据统计，全世界共有食虫植物约400余种，我国约有30余种。

第一，猪笼草

又名雷公壶，为猪笼草科猪笼草属的植物，直立或攀援草本，高0.5～2米。硕果栗色，长0.5厘米左右，种子丝状，长约1.2厘米，花期4～11月，果期8～1月。

初见这种植物，你也许会认为它身上那瓶子一样的东西是它的果实。其实，那是它的捕食器。这些长8～16厘米不等的“瓶子”是一些贪吃的小昆虫的葬身之地。猪笼草的瓶子盖的边缘腺体和瓶子里面的腺体能够分泌一些类似于蜜汁的液体，这些蜜汁对苍蝇和一些小昆虫很具诱惑力。贪吃的昆虫爬到瓶口舔食蜜汁时，会受瓶体内的更多的蜜汁的诱惑爬进瓶内，而瓶子的上半部分的内壁是由蜡质构成的，十分光滑，昆虫很容易落入瓶子的底部。一旦昆虫落入瓶内，瓶盖就会紧紧地盖住，昆虫想跑也跑不掉了，只得慢慢地被瓶子底部的消化液消化吸收掉。捕虫器的颜色非常美丽，大小不一样，小的只有拇指一般的大小，而大的甚至可以容纳1～2升水。在北京植物园和华南的植物园均有栽培观赏。

猪笼草科的植物有2属，约68种，主要产于加里曼丹等热带岛屿，少数分布至大洋州的北部，非洲马达加斯加岛以及印度半岛。有的种类瓶内生长有倒刺，昆虫落入其中更是难逃活命。我国的分布较少，仅有一属，产于广东西部、南部，主要生长于海拔50～400米的沼地、路边、山腰和山顶等灌丛中、草地上或林下。

第二，毛毡苔：属茅膏草科，为茅膏草属的一种，多年生草本，茎短，叶基生，密集，具长柄，叶片圆形或扁圆形，长3～9毫米，宽5～12毫米。

我国产于黑龙江和吉林，生于海拔900～1000米的山地和湿草丛中，也分布于欧洲中部和北部，亚洲和美洲北部等寒冷的地区。

因为这种植物的叶片上表面长有带着腺体的长丝条，每个腺体的外面包有大滴粘稠的分泌物，太阳灼照时闪闪发光，所以这种植物又被诗意地称为“夜露草”。一次，有关研究者随机采集了56片叶子，发现有31片粘有已死的昆虫或残骸，而其它未展开的叶片以后无疑还可能逮到更多的昆虫。毛毡苔捕虫主要依靠其上表面带有腺体的长丝条，即“触毛”和其上部分泌的粘液来完成。

由于腺体分泌的物质粘度比较大，可以拉成长丝，因而当昆虫飞落时，就会被粘住，难以挣脱，这时毛毡苔的叶片触毛就会开始运动把虫子裹住。具体的过程是这样的：当小昆虫或蚊蚋落在其上，如果持续几秒钟想挣脱束缚的话，那么腺体末端的细胞就会像人的神经末梢一样，把信息传导开来，这样以小昆虫为中心，周围的触毛会逐渐地向中间卷曲，有的甚至能达到180度的扭转，最后触毛按在小虫的身上。这个过程中，触毛的腺体会分泌大量的粘液，随着触毛的运动而涂在小虫的身上。这种分泌物是呈酸性的，大家都知道，动物的胃液含一种酸和一种酶，消化时两样都不能少，毛毡苔的分泌液也是一样的。动物的胃受到机械刺激后，分泌一种酸，而毛毡苔的腺体因触毛的运动而增加分泌物的分泌量，使之成为酸性。在这个过程中，它可以依靠一些前次消化残留的酶和酸共同作用吸一部分氮物质。而这部分氮物质的吸收，会使其腺体受到作用，分泌出酸和酶，对小虫进行消化，而腺体会逐步把消化液吸收掉。它的捕食时间从小虫的触动到完全卷合要1～6个小时，而完全消化掉一只小虫则要3～7天。在植物学家的实验中，毛毡苔能将软骨这样坚韧的东西很快溶解，消化吸收。

事实上胃液消化软骨与消化肉类的方式和过程也是一样的，和毛毡苔消化它们的方式是完全相同的，毛毡苔的分泌液能消化骨头，乃至牙齿和珐琅质，是由于分泌液中含有大量的酸类的缘故。可能是出于这种植物对于磷的急迫需要，分泌液中的酶，只有在骨头中所含的磷酸石灰全部被酸溶掉，并且分泌液中有了游离酸时，才发挥作用，这时纤维基物质便很快溶解掉。

这种植物的根起固定作用和补充水分的作用，因为那么多的腺体不停的接受日光的灼烤，蒸发是很厉害的，必须要有足够的水分来补充，这就是它们的根饿作用，而植物叶片一般的合成营养成分的功能则被叶片这一特殊功能——吸食虫液替代了。

第三，捕蝇草：与圆叶毛毡苔一样，同属于茅膏菜科。草本，地下为球茎，植株高2.5～3.5厘米，叶片两瓣，每瓣的上表面都长有3条尖锐的小突或刚毛，排成三角形。这些刚毛对于触动极为敏感，不仅它们本身能运动，还能引起叶片的运动。叶缘向外延长成多数尖锐刚直的突起——棘突，像一个老鼠夹上的两片铁齿一样，相互交错。背面的叶中肋发达得很大而隆起，叶片表面除了近边缘上，都排列着带红色或带紫色的腺体，叶片的其余部分为绿色，棘突和叶片状叶柄都没有腺体。腺体由20～30个多角形细胞组成，细胞中充满紫色的液体。腺体上面突出，下面有短柄，栖中没有螺纹导管，能分泌，也具有吸收能力，带有8个红褐色或橙色分叉的极小突起。显微镜下很像精致的小花朵，大量的散布在叶柄上，叶背上和棘突上，叶瓣上也有少数。敏感的刚毛由几列长形而充满紫色液体的细胞构成，细小纤弱，向顶端渐渐的削尖。

捕蝇草生长于潮湿的湖滨、沼泽地区。我国分布于云南、四川西南部、贵州西部和西藏南部；北美洲也有分布。这种草由于动作迅速有力，被称为“爱神的蝇夹子”，是世界上的奇异植物之一。

叶片上的刚毛对于短暂柔软的触动非常的敏感，但如果以硬物去触动刚毛，则很难使叶片达到闭合的状态。由于捕蝇草两片叶瓣间的分泌物质有类似于花蜜的特殊的气味散出，因而能引诱很多种类的小昆虫前来“投网”。而一只小虫只要任意碰一条刚毛，两片叶瓣即以惊人的速度合拢。由于两瓣间彼此对折成的角度小于直角，所以逮住任何撞上来的昆虫的机会很多。如果关闭后，其消化液溶解不到含氮物质，在一段时间后就会重新张开，继续进行捕虫。这对它们很重要，因为关闭着是无法捕虫的。

如果叶片因刚毛受刺激关住一只昆虫，叶片就不再保持凹形中间留下的空腔，而是将两瓣慢慢地互相贴紧，就在这时，叶缘渐渐有些向外翻转，叶瓣相互挤压的力量是很大的，这个力使腺体分泌液体，从而腐蚀和消化昆虫，通过腺体吸收。一般捕蝇草在消化完一只昆虫张开以后反应会迟钝很多，甚至对以前很敏感的刺激都不产生反应。这一点捕蝇草比不上圆叶毛毡苔，后者能在短时间内多次捕捉昆虫，并把它们消化掉。

棘突在叶片闭合后彼此向内弯曲而靠拢时，尖端首先交叉，最后基部相错。叶瓣边缘相遇以前，棘突之间留下的缝隙是开放着的，这样一些较小的昆虫会因为叶瓣的关闭与产生的黑暗而惊恐地从缝隙中逃掉。相反，一只较大的昆虫，想要从空隙内逃走，一定会被挡回来，再逃进墙壁正在向内凹陷的牢里，因为叶缘相遇前棘突已渐交错，如栅栏般挡住较大的昆虫。这就如鱼网网住大鱼而漏掉小鱼一样，因此，就可以捕捉较大的昆虫，而不将能量浪费在小虫身上。

第四，轮藻：蚊子除了传染疟疾、丝虫病、黄登热和登革热等多种疾病外，还能将80多种病毒传染给人，其中有半数为病源病毒。世界上每年由于蚊子传染疾病的患者多达数亿人，死于疟疾的就有100万人。藻类是蚊子幼虫的主要食物，因此防疫工作者灭蚊的主要措施之一是清除孳生蚊幼场所的藻类。但是本世纪初起，人们发现淡水藻类中，轮藻具有毒杀幼蚊的作用。

轮藻门是淡水藻类植物中个体较大、形态特殊、结构复杂的一大类群，广布于世界各地的淡水和半咸水中，尤以湖沼、池塘、水田等不流动的浅水水体中常见。它具有类似根、茎叶的分化，茎上有明显的节，节上轮生叶状小枝，体外多被大量的钙质，使植物体坚硬而粗糙。在小枝的节上有藏精器，它成熟时成金褐色，藏卵器成熟时是黄色，因卵内贮存较多的淀粉，往往在显微镜下呈暗黑色。

轮藻在古生代和中生代曾是水生植被中一个极其繁茂的类群，而现在地球上只有左旋轮藻目中的一个科——轮藻科了，目前已知它有400余种左右，分6个属，即丽藻属、鸟巢藻属、拟丽藻属、灯枝藻属、丽枝藻属和轮藻属。我国的轮藻植物资源特别丰富，除狸藻素外，其它各属均有分布。

轮藻为什么能灭蚊子？从1919年起就有人进行研究。但是，布隆根据在马达加斯加的观察和室内实验，认为轮藻本身并不直接产生杀死幼蚊的物质，而是轮藻生长过程中产生的物质改变了水环境的条件。后来的许多人进一步指出，这种水对鼠、鱼和人均无危害，是无毒的。1954年，艾马浩里将白纹伊蚊和中华按蚊的幼虫和卵分别放入培养有柔曲丽藻、硬丽藻、尖头丽藻、珊瑚轮藻、锡兰轮藻和球轮藻的试验瓶中，它们对幼蚊的生存和蚊卵的发育都有影响，但丽藻的效果较好，5天内几乎杀死全部蚊幼。他还报道说，在靠近东经附近的一个池塘里，因塘底被茂盛的柔曲丽藻覆盖，没有蚊子，居民们不用蚊帐。但是研究者也指出，不同的轮藻杀死幼蚊的能力是不同的。我国劳动人民的实践证明，轮藻是一种优质磷肥，在我国东南部地区和东南亚国家，都有挖取轮藻泥或利用冬水田栽培轮藻的习惯。同时轮藻植物形体美观，是一种很好的观赏水生植物，可以在美化城市水体中发挥作用。

食虫植物的捕食机制简介

食虫植物是指可以通过捕杀并消化动物（昆虫居多）而获得营养（非能量）的自养型植物。由于植物的局限性，从而使食虫植物进化出了一套捕食机制。下面为您简单介绍这套捕食机制。

食虫植物的捕食机制

食虫植物的5种基本的捕食机制：

1、快速关闭的夹状捕虫器。

2、周身布满黏稠液滴的黏液捕虫器。

3、能产生真空而吸入猎物的囊状捕虫器。

4、具有含消化酶或细菌消化液的笼状或瓶状捕虫器。

5、具有向内延伸的毛须而将猎物逼入消化器官的“龙虾笼”状捕虫器。

这些捕虫器分为主动捕虫器和被动捕虫器，这取决于其是否有帮助捕获猎物的动作出现。例如，穗叶藤属（Triphyophyllum）植物会分泌黏液，但其叶片不能作出向猎物卷曲的动作，因此穗叶藤属植物的捕虫器属于被动捕虫器。相反，茅膏菜的叶片通过可以快速的生长而猎物卷起。这种快速的伸长是通过细胞分裂实现的，而非细胞伸长。因此茅膏菜的捕虫器属于主动捕虫器。

食虫植物是怎么样的？

人要吃肉，有些动物要吃肉，殊不知有些植物也要吃肉。可植物吃起肉来，比起人和动物，那要差得远了，因为植物不会动，但植物也自然有一套捕捉小动物的诀窍。

食虫植物的足迹几乎遍及世界各地，主要分布在热带和亚热带地区，其他地区则不多见。食虫植物的家族也很庞大，全世界大约有5百多种，高等食虫植物有猪笼草、瓶子草、狸藻、茅膏菜等品种。在各种各样的环境中，几乎都有食虫植物生长。有的生长在水里，有的生长在酸性沼泽地或泥炭地上，有的分布在平原，有的生活在丘陵和高山上。每种食虫植物，几乎都有与众不同的叶子，有的像瓶子，有的像囊袋，有的像蚌壳，有的像勺子。

每种捕虫植物都有自己的捕虫方法。有的叶上有蜜腺，能分泌出香甜的汁液，引诱昆虫来捕食，把昆虫粘住；或让昆虫跌进设好的陷阱中去，锁住或关牢。特殊的腺体能分泌出近似动物胃液的酸性消化液，用来吸收昆虫体内的氨基酸和矿物质。这些食肉植物的对象主要是昆虫，像孑孓、苍蝇、蚊子、黄蜂、蚂蚁等小动物，较大的有蜻蜓等。有的还能捕捉青蛙和小鸟。它们捕捉一次，就能吃上10天20天的。

最早注意到食虫植物的是达尔文。早在1875年，他就曾写过一本《食虫植物》的书。达尔文曾用蒸馏水、糖水、含氮化合物溶液、砂粒、玻璃屑、鸡蛋和肉末等东西在茅膏菜、捕虫堇和捕蝇草等食虫植物的叶子上做实验，证明这些食虫植物的食虫功能主要是受含氮化合物刺激的结果。他还分析，这类植物体内可能有像运动神经中电脉冲一样的信号，由触发毛迅速传递给内部的运动细胞，进而引起运动细胞的迅速反应。

牛津大学的学者罗宾斯根据达尔文的思路，对捕蝇草进行研究后提出，这种刺激是化学刺激，可能是尿酸，因为所有昆虫的排泄物中都含有丰富的尿酸。

英国威尔士大学的赫里森和诺克斯等科学家在1979年还曾对食虫植物消化、吸收过程进行了研究。他们用同位素碳14标记的海藻蛋白来“喂养”捕虫堇，用来跟踪蛋白质在植物体内的运动。他们发现，蛋白质的最终消化物——氨基酸和肽，仅在2—3个小时内就移到了叶子里，然后在1—2个小时内就可达到茎、根部及其他生长点。他们把食虫植物的消化循环分成分泌和回收两个阶段。当昆虫等刺激到腺体时，就会促使消化液外溢，然后通过植株的其他部分形成的扩散梯度而被腺体回收。

西德达姆施塔理工学院的学者勒特奇通过自己的实验得出了与上述两人不同的结果。类似猪笼草这类袋装植物，不是借回收消化液来吸收氨基酸和肽，而是靠植物体内特殊的“泵”来实现的。这种泵是靠植物新陈代谢所提供的能量驱动的，它的吸收是有选择性的。食虫植物真有这样一个泵吗？这个泵在什么地方，现在仍不得而知。

有些科学家认为，粘液腺所分泌的粘液是由腺毛分泌细胞内的高尔基体合成和贮存的。高尔基体产生许多囊泡，囊泡遂渐移向质膜，并同质膜融合，粘液就排出到质膜外，最后经过细胞壁分泌到腺体表面。消化腺分泌的消化液内含有各种酶，如蛋白酶、酯酶和酸性磷酸酶等。

西德海德堡大学的植物生理学家博普和韦伯认为，食虫植物的食虫功能与3—吲哚乙酸有关。英国伦敦大学的医学生理学家布东·桑德斯认为是食虫植物体内的电脉冲帮助了它们的捕虫动作。这一观点得到了加拿大渥太华卡林顿大学昆虫生理学家雅哥布逊的证实。但这一观点很快遭到了人们的反对。许多研究证明，植物体内的电活动起的作用并不重要。

科学家们之所以这样热衷研究食虫植物，是因为它的意义十分重大。如果人们一旦掌握了这种植物食虫的秘密，就可能在贫瘠的土地上培育出能自动补充营养的高级植物。