食虫植物简介及原理

1、简介：食虫植物是一种会捕获并消化动物而获得营养（非能量）的自养型植物。食虫植物的大部分猎物为昆虫和节肢动物。其生长于土壤贫瘠，特别是缺少氮素的地区，例如酸性的沼泽和石漠化地区。1875年，查尔斯·达尔文发表了第一篇关于食虫植物的论文。这种能够吸引和捕捉猎物，并能产生消化酶和吸收分解出的营养素的食虫植物分布于10个科约21个属，有630余种。此外，还有超过300多个属的植物具有捕虫功能，但其不具备消化猎物的能力，只能被称之为捕虫植物。某些猪笼草偶尔可以捕食小型哺乳动物或爬行动物，所以食虫植物也称为食肉植物。

2、原理：科学家发现，当一只昆虫误入到食虫茅膏菜的黏性触须上时，后者的叶子会卷成一种外胃式的样子，并于中消化这些猎物。这不仅仅是一种条件反射，更是一种捕捉和吞噬活猎物的复杂化学系统。

当研究人员用制备的茉莉酮酸酯液体碰触它们时，这些叶子也会发生卷曲。这表明卷曲反应不只是对接触或运动的反射。死果蝇也不会引起其反射。然而，被压碎的死果蝇会引起叶子卷曲——表明被吞噬的猎物产生的化学物质可能会引起茉莉酮酸酯的产生，叶子因此成为一个胃。很多植物为抵御昆虫咬啮而产生茉莉酮酸酯。但食虫植物并不是这种情况；以腐烂的水果和蔬菜为食的果蝇长有柔软的口器，不会损害一棵结实的活体植物。研究人员怀疑，茅膏菜已经进化到拥有一个这样的系统——为抵御捕食者而使自身变成捕食者。食虫植物具有5种基本的捕虫机制。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。