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到底有没有食人植物

2015-03-20杭苏

科学大众(中学) 2015年1期
关键词:捕蝇草捕虫猪笼草

杭苏

今年即将在全国公映的《鬼吹灯之寻龙诀》以及计划2016年搬上荧屏的《盗墓笔记之七星鲁王宫》无疑成了讨论最多的话题。网络上陆陆续续放出的一些有关故事情节的片场照,尽管有些布景略显虚假,但是并未抹杀这两部剧在观众心中的地位,关注度仍旧有增不减。

已拥有千万读者的《鬼吹灯》和《盗墓笔记》两部小说一经问世,即常年坐拥各网络作品排行、出版畅销排行榜前列。两部小说都提到了一种“神秘物象”:《鬼吹灯》里的“食人树”和《盗墓笔记》的“食人花”。

《鬼吹灯》里的“食人树”描写片段:

看来这林子有古怪。跑了几十米,便进入了一块开阔的草地,草地四周和中心散落长着几株参天大树,我一看就见到胖子站在一棵树前,全身被几株藤蔓紧紧地缠绕着,好像被绑在了树干上。胖子不安地扭动着,好像很痛苦的样子。

我急忙往前跑想要把胖子从树干上解救下来,却不料跑过一棵树的时候,突然横地里伸出一枝藤条,紧紧地缠住了我的腿,把我猛地拽向树干的方向。我被这藤条一绊顿时摔倒在地,赶紧伸手到身后的书包里去掏工兵铲。马上就要掏出来的时候另一枝藤条伸出缠住了我的手腕,顿时手腕上就被勒出了一条血痕。Shirley杨见状赶紧跑过来用工兵铲砍断了缠在我手上的藤条,我顺势掏出了背包里的工兵铲砍断缠在腿上的藤条,爬起继续向胖子的方向跑去。

我和Shirley杨同时挥动工兵铲向胖子身上的藤条砍去,还没砍到,树上便伸出几条粗壮的藤条把我和Shirley杨全都缠住。Shirley杨体轻,一下被缠到了树干上,背部紧贴上树干,顿时发出痛苦的一声低叫。我见胖子和Shirley杨都身陷险境,心里便发了狠,拼命朝缠在腿上的藤条砍去。藤条被砍即缩回,随即又伸出更多的藤条缠住我的四肢。转瞬间我们三个都被绑在了树上。

《盗墓笔记》的“食人花”描写片段:

只见胖子朝我走来,可是走到离我还有两米的地方就不动了,嘴巴张得老大看着我,我很奇怪,胖子挤眉瞪眼的指着我身后,我心里一想就不好,抓起一块石头惺惺转过头去,只看了一眼,我的冷汗就下来了,只见我身后那个像仙人掌一样的植物,最上面那片肥胖的叶子就像一张大嘴一样从中间张开了,里面都是獠牙一样的倒剌,还有许多腥臭的黏液,那大嘴已经不知不觉间探到了我的跟前。

我对这事一点防备也没有,吓得我一屁股就坐到了地上,我用最快的速度向后退去,这是什么鬼东西啊!胖子也凑了过来,他捡起一块石头轻轻扔了过去,那大嘴一下就闭上了,我和胖子好奇的过去看了看,只见那大嘴闭上以后就好像一个整体一样,一点也看不出来。这是什么植物啊,这么奇怪!三叔看我们在那瞎捣鼓就拎着刚刮完鳞片的鱼围过来看,谁知道三叔刚一靠近,那奇怪的植物就扬起了头张开了那奇怪的大嘴,三叔皱皱眉,一下就把鱼扔了过去,那植物一口就咬住了那条鱼,不一会那鱼就化成了血水,速度之快让人咋舌。

三叔一拍大腿,拉着我和胖子就向后退去,我看三叔那严肃样也没多问,就跟着往潭边跑。我们跑到潭边,三叔一直皱着眉,我喘着粗气问那是什么,三叔说是食人花,我听得一愣,原来真有这玩意啊!传说食人花是一种很凶猛的植物,之所以用凶猛来形容它是因为它捕食猎物就像猛兽一样,它可以用最快的速度咬住靠近的动物,然后用它分泌出的唾液迅速腐蚀掉猎物,把猎物化为自己的养料。还有一种最恐怖的传说就是,食人花真的可以吃人!想到这我就后怕,要是刚才胖子再晚点,我就成那食人花的化肥了。

那么,世界上究竟有没有食人植物呢?

“吃人树”的传说

传说在亚洲的原始森林中生长着一种“吃人树”。这种树长着许多柔软的枝条。平时这些枝条是舒展着的,一旦有人或动物无意中触动其中一根,树就会聚拢枝条像海里的章鱼用触手卷住猎物一样把人或动物紧紧裹住,同时枝条分流出一种胶状液体,把猎物消化掉。

关于食人植物的最早描述来自1878年的一篇报道,一位叫卡尔?里奇的探险家在一次探险归来后说:“我在非洲的马达加斯加岛上,亲眼见过一种能吃人的树木,当地居民把它奉为神树。有一土著妇女,因违反了部落戒律,被驱赶上神树,结果树木8片带有硬刺的叶子把她瞬间紧紧包裹起来。三天后,树叶重新打开,只剩下一堆白骨。”虽然最后这篇报道被事实揭穿,探险家卡尔?里奇关于部落及食人树都是捏造的,但是关于世界上存在吃人植物的骇人传闻还是四下传开了。

究竟有没有食人植物

1971年一批南美洲科学家组织了一支探险队在传闻有吃人树的地区进行了搜索,结果并没有发现可怕的植物,倒是在那儿见到了许多能吃昆虫的猪笼草。1979年,研究食肉植物的权威英国科学家艾得里安·斯莱克,在他出版的专著《食肉植物》中说,到目前为止,学术界尚未发现有关吃人植物的正式记载和报道。著名的植物学巨著德国人恩格勒主编的《植物自然分科志》以及世界性的《有花植物与蕨类植物辞典》中,也没有任何关于吃人树的描写。

所以,绝大多数植物学家倾向于,世界上并不存在这样一类能够吃人的植物。关于吃人植物的说法,最大的可能是根据食虫植物捕捉昆虫的特性,经过想象和夸张而产生的,或根据一些传说而误传的。

植物猎手中的“四大名捕”

食虫植物独特的食虫现象很早就引起了人们的关注,1875年,查尔斯·达尔文发表了第一篇关于食虫植物的论文。从此,人们就对这一类特殊的植物开展了连续不断的研究,这种能够吸引和捕捉猎物,并能产生消化酶来分解和吸收猎物的食虫植物约有600多种,分布于10个科,约21属。2010年,科学家又在湄公河流域发现了5种新的食虫植物。值得注意的是,有些植物也能粘捕昆虫,但不具备消化和吸收猎物的能力,这种植物不在食虫植物之列。食虫植物有陆生的种类,也有水生的种类,多数分布在亚热带和热带地区。种类最多的狸藻属(约220多种)和茅音菜属 (约170多种)分布世界各地,唯南极洲除外;为世人所熟悉的猪笼草属(约130多种)主要分布于东半球热带地区;种类最少的是捕蝇草属(只有1种)产于美国的卡罗莱纳州。

食虫植物常常被虚构地描述成脱离实际的巨大怪物,具有可怕而巨大的捕虫器,行动迅速,甚至会吃人。那么,静止的植物是如何捕捉到会动的动物呢?我们的植物猎手有它们各自的高招。最出名的四大名捕:猪笼草、捕蝇草、茅膏菜、狸藻,更是个个身怀绝技。

猪笼草无疑排行植物杀手榜第一。猪笼草是猪笼草属全体物种的总称,是热带地区的藤本植物,原产于东南亚的印度尼西亚、马来西亚、菲律宾和中国、澳大利亚等热带地区。它捕食小动物的工具是它的捕虫器“笼子”,笼子色彩鲜艳,造型奇特,非常精致奇妙。不同的品种,笼子形态各异,即使是同一棵也能长出两种不同形态的笼子,一般生长于下部的笼子较胖、较圆、较大。生长于上部的笼子较长、较细、偏向于漏斗状。笼的口缘外翻,并有一条条光滑的凹槽伸向笼口内缘,当昆虫滑落时可起到导向作用。笼口的上部长有顶盖,可防止雨水或其他杂物落入笼中,并可阻挡上部射入的光线,迷惑落入笼中的昆虫使其找不到出口。也有个别的猪笼草,顶盖窄长并外翻,使笼口可接到从上面掉落的鸟粪、雨水等,自然的进化真是非常奇妙!猪笼草笼子开口的边缘会分泌蜜汁,笼子内壁光滑无法爬出。在笼盖的对侧,常会有两条平行的翼,从笼口延伸,向下汇集于笼底,它的功能是方便昆虫等小动物从笼外的底部攀爬至笼口,是整个完美“死亡陷阱”的一部分。

在食虫植物杀手榜排行第二位的是以捕蝇草为代表的另一派具有夹状捕虫器的高手。

这一支比较少,只有捕蝇草和囊泡貉藻两个物种。捕蝇草为陆生植物,捕捉各种节肢动物,如蜘蛛等。貉藻则为水生植物,专门捕捉水中的小型无脊椎动物。它们的夹状捕虫器很相似,都是在叶片的末端,沿中脉分为两叶,在每片夹叶的内表面都有触敏的触毛。捕蝇草的每片夹叶具有3根触毛;貉藻上的触毛数量更多。触毛的弯曲会引发触毛细胞,从而产生一个动作电位,这样使得细胞内渗透压改变或酸度升高。夹状捕虫器关闭的整个过程不超过1秒钟。猎物的挣扎对夹叶内表面的刺激造成了夹叶向内生长,使得猎物被密封于夹叶中,形成一个消化囊,从而经过约2个星期的时间将猎物消化。每个夹状捕虫器可使用3~4次,最终将失去关闭的能力。

茅膏菜个体极小,而且都是低低地匍匐在地面上。它们的叶片像一个个小汤匙,前半部的边缘上部长有红色的长腺毛,腺毛上带着细密的小“露珠”,你不要被这些小“露珠”给蒙骗了,它们既不是露水也不是雨天汇集的小雨滴。其实那是茅膏菜分泌的一种黏性很强的液体,当莽撞的虫子不慎落入它们的“汤匙陷阱”后,腺毛就将猎物粘住,然后逐渐合拢将猎物包住,并分泌出分解虫子蛋白质的酸性液体,慢慢将它们消化,直至虫子体内的营养物质被完全分解吸收。此后茅膏菜的叶片又会伸展开来,等待下一位不速之客上门。

个头很大的昆虫,甚至个头更大的蜻蜓居然也被一小片茅膏菜给粘住了,正在猛力挣扎,但它显然低估了茅膏菜的威力,不仅是那些晶亮的小“露珠”强大的黏性让它无法脱身,并且很快就已经有四个叶片从四面包围它了,蜻蜓做着殊死反抗,甚至将茅膏菜刚刚抽出来准备开花结果的花茎都给折断了。这或许是一场得不偿失的捕猎,毕竟小小的一株茅膏菜难以承受这么一只大蜻蜒的分量。误捕蜻蜓只不过是茅膏菜的本能反应,如果茅膏菜长有眼睛又会思考的话,它可能就会选择放弃这个让它“吃不消”的庞然大物了。

另一类植物猎手是靠黏液捕捉昆虫的,这一派代表就是茅膏菜。茅膏菜属的植物叶上有红色、绿色、黄色的黏腺毛,看上去不仅色彩斑斓,还如露珠般晶莹剔透,同时散发出香味,引诱昆虫前来。猎物一旦落在叶子上,就会立刻被粘住,叶片也随之卷起,周围的腺毛压向挣扎的猎物,使之动弹不得,沾满全身黏液将其淹死,然后腺毛又分泌消化液,将猎物消化吸收。之后,叶子和腺毛重新伸展、直立,恢复原状,准备捕捉新的猎物。

除茅膏菜属外,至少还有捕虫堇、露松、腺毛草和穗叶藤4个属的植物独立进化出捕虫器。这种捕虫器的捕虫能力基于那些黏度极大的液滴。这些捕虫器分布于叶片上,由可分泌黏稠液滴的腺体和黏液腺柄组成。这些捕虫器又分为较短且参差不齐的捕虫堇类捕虫器和较长且可运动的茅膏菜类捕虫器。

第四大高手狸藻进化出一种独门暗器——囊状捕虫器。囊状捕虫器上的离子泵会将囊内的离子泵出。由于囊内渗透压降低,内部的水因渗透作用被排出,使得囊内产生局部的真空。囊状捕虫器有一个小口,由一个可开合的囊盖密闭住。水生狸藻的囊盖具有一对长触须。当水生的无脊椎动物,如水蚤触碰到这些触须时,其杠杆作用使得囊盖变形,从而释放真空。猎物就会被吸入囊内,最终被消化。

全世界共有约220种狸藻属植物。这些狸藻的一生都在水中度过。它几乎没有根,茎也很细弱,全身叶片裂成一条条细丝状,好像许多乱七八糟的绿色头发。每到夏天,它才会从茎上抽出一根花梗,露出水面,可能还会开出几朵蝴蝶似的黄紫色小花。像所有的捕虫植物一样,狸藻的捕虫囊也有个可收缩的“袋口”,“袋口”上有个“小盖子”。不过狸藻的“小口袋”构造更别致,每个“口袋”的盖子上都长着一些“有感觉”的纤毛。这些纤毛可随水漂动,旁边还有一些小管子,能分泌出甜液。当水中小虫被吸引到小袋门口,只要轻轻一碰这些细毛,“小盖子”就会向里面打开,同时原本半瘪的捕虫囊会迅速鼓起,形成一股强大的吸力,将囊口的水流连同猎物一起吸入囊中,并迅速关上“盖子”,整个过程只需约百分之一秒。

科学家用高速摄影技术,发现狸藻的行动速度比大名鼎鼎的捕蝇草还要快上200倍,它能在不超过1毫秒的时间内吞食它的猎物,它的盖子速度实在太快了,一般来说,任何猎物都不可能有机会逃脱。因此它也被称为“世界上行动速度最快的捕食性植物之一”。

狸藻也像其他食虫植物那样会分泌消化液,捕虫囊内的细菌会对营养的分解有较大帮助,所以一般只需要几个小时至数天,猎物便会被消化,多余的水分会被排出,捕虫囊又会恢复原状等待下一个猎物。两次捕猎过程最快时只需间隔15分钟。多次捕猎后剩下的残渣会在捕虫囊内积累,使其颜色逐渐变暗,最终腐烂脱落。

食虫植物会进化成吃人物种吗?

一些看着很平常的植物可能会“暗藏杀机”,在《植物大战僵尸》的游戏中,我们应该知道那个一口吃掉僵尸食肉植物大嘴花,还有一些科幻电影中也会有食肉植物吃人的片段,那么食肉植物的杀伤力多大呢?现存的仅吃小动物的食虫植物会不会演化成具有智慧的食人树呢?事实上,我们根本不用担心食虫植物会演化成为具有智慧的食人树。食虫植物为草本植物,特别是其捕虫器的结构非常稚嫩,不易形成化石结构。已经发现的食虫植物化石多为种子和花粉,而且数量很少,所以关于我们的植物猎手们是如何练就这一身高超武艺的过程并不清晰。

尽管如此,仍可利用现代捕虫器的结构推断出大概的进化过程。猪笼草属和瓶子草属这类笼状或瓶状捕虫器毫无疑问源自于卷曲融合的叶片。具体的演化过程,有学者认为是由一种带毛的叶片演化而来的。带毛的叶片可吸附雨水使其滞留在上面,这样湿润的环境促进了细菌在叶片上繁殖。当昆虫落在叶上并困于水中窒息而死后,叶片上的细菌分解昆虫尸体释放出可被叶片直接吸收的营养物质。瓶状或笼状的叶片可以更好的收集雨水,通过优胜劣汰,留下了更深的笼状或瓶状叶片。狸藻的囊状捕虫器可能起源于某种瓶子草的捕虫器。茅膏菜属的黏液捕虫器和捕蝇草属的夹状捕虫器都依靠快速的移动来制服猎物。前者的运动来源于组织的实际分裂生长,所以它们的运动速度较缓慢;后者的运动来源于细胞大小的改变,其运动非常迅速。但这两种捕虫器可能都来源于带柄的黏液腺。捕蝇草上曾经存在过带柄的黏液腺,现在它们进化成为了捕蝇草的齿和触毛。很多与食虫植物近缘的非食虫植物的叶片上也具有带柄的黏液腺,这些腺体分泌盐分、蛋白质和黏液用来帮助传播种子,和保护叶片不被虫子啃食。所以,也许食虫植物最初只是为了自我保护。

经过如此漫长的演化,食虫植物进化出了独特的生存方式,但如果人类对自然的干扰继续加剧的话,未来就没有多少时间留给这些稚嫩的植物了。食虫植物在其原产地的生存正在受到人类活动的威胁,人口的快速增加剥夺了食虫植物的生存空间。虽然因为其形态各异的捕虫器和鲜艳夺目的色彩,深受人们的关注和喜爱,成为人们栽培养殖的宠儿,但是这不是真正的保护。要真正的保护食虫植物,保护其自然生长环境才是根本出路。

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