植物爱上吃肉 或是情况逼出来的“重口胃”
植物爱上吃肉 或是情况逼出来的“重口胃”
在植物“伴侣圈”里,猪笼草、捕蝇草等作为食虫植物的代表,数百年来备受存眷,耐久不衰。
如今,在海内某网购平台上搜索“食虫植物”,会呈现数百条功效;专卖食虫植物的店肆数不胜数,皇冠店肆就高出20家,单个店家粉丝量在10万+也不是稀罕事。
跟着暑期到来,中小学生的科普勾当又迎来新岑岭。世界上的食虫植物多不多?在漫长的汗青中,植物如何演化出食虫(即食肉)“喜好”的?它们又是怎么捕食动物的?在学界,人们对食虫植物有哪些新的研究、又有哪些争论?也成了孩子和家长体贴的问题。
食虫发源之谜 贫瘠情况中为营生计而逆袭
相识食虫植物,“氮”是绕不开的绝对主角。所有的食虫植物,之所以在植物界显得很“彪悍”,都是为了争取更多一些氮元素。
我们知道,植物接收无机元素作为营养物,它们来自岩石矿物的风化以及有机物、动物的腐朽。氮是植物中继碳、氢、氧之后含量最富厚的元素。缺了它,绝大大都植物将无法完成生命周期,而其他元素也无法取而代之。
“氮元素在1772年被发明,它占据了地球大气78%,是氧气的四倍之多,而且是氨基酸、卵白质和核酸等的重要构成元素。”美国康涅狄格州大学传授迈克尔·C·杰拉尔德在《生物学之书》中写道,降解的动植物物质所含的氮,通过一系列的互利干系,形成植物营养素被接收,尔后再转变为气态,重归大气。
学界原本普遍认为,植物是直接从大气中接收氮的,但1837年,法国农业化学家让-巴普斯迪特·布森戈证明这是错误的,还展示了植物从泥土中接收氮的方法。氮从无机原推测有机化合物的同化进程是很多植物细胞的一个主要代谢勾当。
概略上说,草本植物主要在叶片中同化硝酸盐,而很多的木本和灌木在根中同化这些硝酸盐。在单一的物种中,硝酸盐同化的位置凡是取决于硝酸盐的供应量:当硝酸盐富厚时,叶片是主要的同化部位,但当硝酸盐供给受限时,根成了主要的同化部位。颠末植物氮同化进程一系列巨大操纵,把泥土和叶面无机氮的可用性,与植物对付合成各类含氮化合物的需求接洽在一起。
“在广袤的大地上,并非每一寸都是沃土,不少处所是沙石荒地、高寒坡地和营养元素恒久缺乏的水域等,各类严苛贫瘠的情况为植物的保留配置了重重障碍。”植物科普专家秋西汇报记者,迫于保留压力,食虫植物以各自的方法,不谋而合走上了捕食动物的逆袭之路。
同时需要指出的是,食虫植物并不是单一的物种,而是指可以或许捕猎而且消化接收一些昆虫和节肢动物的植物类群,虽被笼统地称作“食虫植物”、都拥有捕虫这一配合技术,但在亲缘干系上却相差很远,别离来自10个科17个属,共有600至750种之多。
捕食本领之谜 叶片布局提供生猛捕虫器
但食虫植物的发源,向来是相关研究最大争议的问题之一。
食虫植物中的明星——捕蝇草,是1760年北美洲北卡罗来纳州一位叫阿瑟·多布斯的大田主最先描写的,他在给植物学家、英国皇家学会会员彼得·柯林森的信中说,“这是植物界一种很新奇的未知的敏感植物”。柯林森将其样本交给了英国植物学家约翰·埃利斯,后者将其定名为捕蝇草。埃利斯在给其时已声名卓著的植物分类学家林奈的信中,具体描写了这种植物,“叶片的内表层充满微小的赤色腺体,它们会排泄甜蜜的汁液吸引可怜的动物前来取食。当这些柔软的腺体与动物四肢碰触,双方的叶片会顿时竖起来,抓紧虫子,通过交织两侧叶片的刺将猎物紧紧锁住,直至其灭亡”。