編譯 方陵生

在美國(guó)北卡羅來納州的一片松樹林里，上演著植物“吃”動(dòng)物的奇異一幕：一只饑餓的果蠅在林中穿行時(shí)被一陣花蜜的香氣所吸引，經(jīng)過一番尋覓，它終于發(fā)現(xiàn)了地上一叢鮮紅的花朵樣植物。果蠅降落在植物紅潤(rùn)的葉片邊緣，吮吸了一口香甜的汁液，好愜意??！悠然自得的果蠅用一條腿掃了一下葉片表面的纖毛，然后又掃了一下。突然，果蠅周圍的世界一下合攏起來——植物兩側(cè)的葉片像利齒一樣將果蠅緊緊夾在中間。見勢(shì)不妙，果蠅掙扎著想逃跑，但為時(shí)已晚，它被緊緊擠壓關(guān)閉在植物的“陷阱”中，成了植物的“腹”中之食。

這會(huì)兒，葉片不再為果蠅提供甜蜜的汁液，而是釋放出各種消化酶蠶食著果蠅的身體。果蠅漸漸地變成了一團(tuán)黏稠的物質(zhì)。哎，說起來，這還真是動(dòng)物界的恥辱：一只能飛的蟲子竟然被一株待在原地不能移動(dòng)的植物殺死并“吃”掉了。

這樣的場(chǎng)景在美國(guó)北卡羅來納州一處半徑達(dá)145千米的多沼澤的稀樹大草原上每天都在上演著，因?yàn)檫@里是維納斯捕蠅草和其他許多種類食肉植物的家園?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)并記載過的食肉植物多達(dá)670余種，不過其中一些由于人類的原因已經(jīng)滅絕了?？茖僮畲蟮氖橙庵参锸秦傇鍖?，有200種以上。

豬籠草

什么是食肉植物？

什么是食肉植物？顧名思義，食肉植物就是“食肉吃葷”的植物。植物“吃”動(dòng)物，這聽起來是不是有些奇怪、有些可怕呢？也許正是因?yàn)檫@樣的事實(shí)有悖于常識(shí)，18世紀(jì)偉大的瑞典博物學(xué)家林奈才稱，維納斯捕蠅草吃昆蟲 “違背了上帝創(chuàng)造的大自然的秩序”，只是一種偶然現(xiàn)象，而且只要被植物困住的昆蟲停止掙扎，植物葉片自然就會(huì)松開讓它飛走。

達(dá)爾文也被自然界這種植物顛倒過來“吃”動(dòng)物的現(xiàn)象所吸引，他花了幾個(gè)月的時(shí)間觀察和研究食肉植物。他將小蟲子扔到葉片上以便觀察植物帶黏性的觸須是如何捕獲獵物的，他還用一些生肉和蛋黃碎屑去“喂”這些植物。令他感到萬分驚訝的是，即使是一根人類頭發(fā)重量的獵物也能激起食肉植物的捕食行動(dòng)。他寫道，“這是我在植物王國(guó)中觀察到的最驚人的事實(shí)。”更令他驚訝的是，食肉植物雖然沒有視力，卻能夠分辨獵物與非獵物，比如茅膏菜對(duì)水滴的刺激可以完全無動(dòng)于衷，即使在力度較大的陣雨沖擊之下也不會(huì)作出捕獵反應(yīng)，達(dá)爾文稱它為一種“了不起的邪惡的植物”。他指出，食肉植物的捕獵行為不是出于偶然，而是適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果。達(dá)爾文將他的研究范圍從茅膏菜擴(kuò)大到其他種類的食肉植物，并于1875年將他對(duì)食肉植物的觀察結(jié)果寫入了《食蟲植物》一書中。

那么，什么樣的植物才算是食肉植物呢？這個(gè)問題看似簡(jiǎn)單，卻多有爭(zhēng)議。通?？梢詮囊韵氯齻€(gè)基本特點(diǎn)來判斷一種植物是否屬于食肉植物。一是有適合捕食獵物的誘捕器，并具有與其他植物不同的有助于更有效捕食獵物的特點(diǎn)；二是擁有吸收消化獵物，或利用細(xì)菌和其他有機(jī)體助其消化獵物的能力；三是能從捕食到的獵物中吸收到有助于植物自身生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。這就是對(duì)食肉植物的最簡(jiǎn)單也是最基本的定義。

食肉植物與普通植物有什么不同？

食肉植物與普通植物非常相似，它們之間的區(qū)別實(shí)際上很小，所不同的是，食肉植物有一套用以引誘捕食獵物的特殊“裝備”，能夠在一定程度上主動(dòng)地捕食獵物。以下一些例子說明，食肉植物所擁有的能力，普通植物至少也擁有其中一種，但只有食肉植物才擁有所有這些能力。比如，食肉植物為了捕獲獵物，首先需要擁有吸引獵物的能力，而普通植物也擁有吸引昆蟲前來采蜜授粉的能力。又如，食肉植物擁有消化吸收獵物的能力，而普通植物也擁有類似的消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力，所不同的是，普通植物是通過葉子和根系來吸收和消化營(yíng)養(yǎng)的。食肉植物和普通植物之間的根本區(qū)別在于，食肉植物在進(jìn)化過程中，將植物的各種生存能力結(jié)合在一起，演化出一整套非常有趣而有效的生存策略。

茅膏菜

如今的生物學(xué)家利用21世紀(jì)的先進(jìn)技術(shù)來研究植物的細(xì)胞和DNA，開始探索和了解食肉植物與普通植物之間的區(qū)別，以及食肉植物為什么能像動(dòng)物那樣捕獵、食用和消化獵物。經(jīng)過多年研究，他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一只昆蟲偶爾觸碰到豬籠草的葉片上的纖毛時(shí)，會(huì)觸發(fā)產(chǎn)生一個(gè)微小的電荷，但這點(diǎn)電荷量還不足以刺激葉片關(guān)閉，這可防止豬籠草對(duì)雨點(diǎn)等“誤報(bào)警”現(xiàn)象作出反應(yīng)。但是，當(dāng)一只昆蟲在葉片表面活動(dòng)時(shí)，情況就不同了，昆蟲很可能第二次甚至更多次地觸動(dòng)葉片上的纖毛，而積累產(chǎn)生的電荷足以使葉片關(guān)閉。

科學(xué)家將食肉植物的DNA同普通植物進(jìn)行對(duì)比之后還發(fā)現(xiàn)，如今一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的食肉植物都是從簡(jiǎn)單植物演變而來的。維納斯捕蠅草，與葡萄牙茅膏菜有著共同的祖先，后者只能利用莖干部位的腺毛分泌黏液以粘住獵物。相比之下，前者進(jìn)化出了如下巴般的精巧的葉片捕獵器。從普通植物進(jìn)化來的食肉植物在適應(yīng)環(huán)境的過程中，進(jìn)化出了普通植物望塵莫及的絕妙的捕獵本領(lǐng)。

食肉植物需要哪些營(yíng)養(yǎng)？

昆蟲的身體里含有大約10.5%的氮，3.2%的鉀，2.3%的鈣，0.6%的磷，0.09%的鎂，以及0.02%的鐵。那么食肉植物都需要哪些營(yíng)養(yǎng)呢？它們需要的最主要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是氮。土瓶草、茅膏菜、豬籠草、捕蟲堇、瓶子草和貍藻都需要大量的氮，根據(jù)種類的不同，它們體內(nèi)所含的來自獵物的氮從20%到75%不等。此外，由于世界上現(xiàn)有的幾百種食肉植物生活在不同的棲息環(huán)境中，因此，它們對(duì)于其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有著不同的偏好，比如瓶子草偏愛磷，貍藻和穗葉藤則更喜歡鎂和鉀。

許多食肉植物擁有特殊的腺體，分泌出的消化酶威力強(qiáng)大，足以穿透昆蟲堅(jiān)硬的外骨骼，以吸收昆蟲體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。美國(guó)馬薩諸塞州中部哈佛森林的沼澤地里生長(zhǎng)著大量的豬籠草，研究人員在那里做了很多實(shí)驗(yàn)。他們給豬籠草喂食用氮和碳特殊配方食物培育的昆蟲，當(dāng)豬籠草長(zhǎng)成后再測(cè)量它們從昆蟲身上吸收了哪些營(yíng)養(yǎng)成分，每種元素的攝入量為多少，等等。由于豬籠草生長(zhǎng)緩慢，這一研究需要經(jīng)過多年才可能有結(jié)果。

研究人員希望通過這些實(shí)驗(yàn)來弄明白，是什么樣的進(jìn)化力量促使普通的植物演變成食肉植物。食肉的好處是顯而易見的，如果給瓶子草額外多“喂”蟲子，它們會(huì)長(zhǎng)得更大。不過，植物“吃肉”所獲得的好處和我們?nèi)祟惒⒉灰粯?，我們利用蛋白質(zhì)中的碳和肉食中的脂肪來構(gòu)建肌肉，儲(chǔ)存能量，而食肉植物吸收獵物中的氮、磷和其他營(yíng)養(yǎng)成分，是為了產(chǎn)生進(jìn)行光合作用所需要的酶。也就是說，食肉植物雖然“吃肉”，但實(shí)際上它們的最終目的和其他植物沒有區(qū)別：直接從太陽中吸收能量以供生長(zhǎng)所需。

如此說來，食肉植物的“吃肉”行為豈不是多此一舉嗎，費(fèi)時(shí)費(fèi)力轉(zhuǎn)了一大圈，又回到了老路上？要知道，食肉植物為了捕捉到獵物，可是花費(fèi)了大量的能量如酶、黏性觸須等來進(jìn)行許多額外的“配置”。研究認(rèn)為，只有在特殊的環(huán)境下，食肉植物花費(fèi)的代價(jià)才是值得的。例如，在貧瘠的沼澤地里，土壤里所含的氮和磷非常少，所以生長(zhǎng)在這里的食肉植物與其他以傳統(tǒng)方式吸收營(yíng)養(yǎng)的植物相比，顯然擁有極大的優(yōu)勢(shì)。豬籠草和捕蠅草由于它們的葉片與普通植物不同，進(jìn)行光合作用的能力有限，吸收陽光的能力較弱，但是，沼澤地區(qū)陽光充足，即使效率較低的食肉植物進(jìn)行的光合作用也足以提供生存所需。

正在捕食的維納斯捕蠅草

植物也會(huì)運(yùn)動(dòng)嗎？會(huì)主動(dòng)進(jìn)攻的食肉植物能算是動(dòng)物嗎？

所有的植物都有一定的運(yùn)動(dòng)能力。最簡(jiǎn)單的例子是，植物在生長(zhǎng)時(shí)逐漸變大的過程就是一種運(yùn)動(dòng)。有的植物會(huì)跟隨太陽轉(zhuǎn)動(dòng)，這也是一種運(yùn)動(dòng)形式。不過，對(duì)于一些食肉植物來說，它們的運(yùn)動(dòng)要迅速得多，明顯得多?？墒?，植物沒有肌肉組織，它們是如何做到的呢？

食肉植物擁有三種運(yùn)動(dòng)機(jī)制（科學(xué)家對(duì)此尚有爭(zhēng)議）：第一種運(yùn)動(dòng)方式可以維納斯捕蠅草的誘捕器為例：在被觸動(dòng)時(shí)，通過“酸生長(zhǎng)”機(jī)制，使誘捕昆蟲的“陷阱”的外表面大于內(nèi)壁，從而令“陷阱”迅速閉合；第二種運(yùn)動(dòng)方式可以茅膏菜為例：由于植物一邊的觸須長(zhǎng)得比另一邊更快，長(zhǎng)的觸須可向獵物延伸并形成合圍之勢(shì)；第三種運(yùn)動(dòng)方式則與植物汁液的流動(dòng)有關(guān)，植物可控制汁液流動(dòng)的方向，使葉片按某個(gè)受控方向蔫塌下去，從而將獵物捕獲。

食肉植物所擁有的快速運(yùn)動(dòng)能力在植物王國(guó)里是獨(dú)一無二的，例如，含羞草的“害羞”是人們所熟悉的，只要用手指觸動(dòng)它，開放著的羽狀復(fù)葉就會(huì)立即閉合起來，然后便“不勝嬌羞”似地低頭垂首。不過，并非所有的食肉植物都擁有快速運(yùn)動(dòng)的能力，一些瓶型植物如豬籠草、捕蟲草，它們的葉片就像一個(gè)精致的瓶形物，只要獵物一不小心跌了進(jìn)去，就再也沒有希望從里面逃生，所以這些食肉植物并沒有也不需要特殊的運(yùn)動(dòng)機(jī)制。

如此看來，雖然食肉植物的運(yùn)動(dòng)能力令人驚訝，但它們和其他植物一樣，是真正的植物，而絕不是動(dòng)物！食肉植物在適應(yīng)生存環(huán)境的過程中逐漸演化出了食肉的生存機(jī)制，但說到底它們?nèi)匀皇侵参铩?/p>

維納斯捕蠅草

有以食肉植物為家的動(dòng)物嗎？

食肉植物與昆蟲之間的關(guān)系通常是“吃”與“被吃”的關(guān)系，但令人驚訝的是，許多昆蟲和其他一些有機(jī)生物竟然能與一些食肉植物快樂地共生共存！一種黃色的蟹蛛隱藏在瓶子草的黃色花瓣中，與之渾然一體，難分彼此，它們?cè)谑橙庵参镏薪⒓覉@，生活得快樂而安逸。有一些昆蟲只是偶爾到食肉植物中去逛逛，它們的主要目的是去覓食，因?yàn)槟抢镉兄S富的食物來源。還有一些節(jié)肢動(dòng)物則完全以食肉植物為生，比如，蚊子的幼蟲就生活在瓶子草的“瓶子”中。還有一些昆蟲，包括螞蟻和蜘蛛，甚至?xí)撊胴i籠草內(nèi)，爭(zhēng)奪被豬籠草捕獲的獵物，從對(duì)這些“偷兒”們毫無還手之力的可憐的食肉植物口中搶奪食物！

在北美洲的沼澤地和貧脊的沙地中，長(zhǎng)有一種叫做紫瓶子草的食肉植物，它能夠招徠其他生物體來助其消化食物，從而構(gòu)成了一個(gè)由蚊子幼蟲、蚊子、蚋、蠓等小蟲以及原生動(dòng)物和細(xì)菌等組成的錯(cuò)綜復(fù)雜的食物鏈，其中許多物種只能在這種獨(dú)特的棲息環(huán)境下才可以生存下去。生活在這個(gè)大家庭中的小生物將食物撕碎食用；更小的生物則食用剩下來的食物碎屑；最后，紫瓶子草將大聚餐之后其他生物遺留下來的和排泄出來的所有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)全部吸收。有了昆蟲和其他生物相助一臂之力，加速了紫瓶子草內(nèi)的食物處理過程，最后紫瓶子草將氧氣反饋提供給幫助過它的小昆蟲們，食肉植物和生活在它們“家”中的小生物們就這樣形成了一個(gè)緊密的生物共生體。

最大的、最令人驚異的食肉植物是什么？

如果純以體積來判斷，最大的食肉植物當(dāng)屬豬籠草屬和穗葉藤屬，它們巨大的藤蔓可長(zhǎng)到幾十米長(zhǎng)，這些食肉植物的誘捕“陷阱”也進(jìn)化得相當(dāng)大，可捕捉到一些較大的獵物，包括像青蛙這么大的動(dòng)物，甚至還有過捕獵到鳥類和小型嚙齒動(dòng)物的記錄，當(dāng)然，那是一些比較特殊的情況，通常它們能捕到的大多是一些老弱病殘的小動(dòng)物。

若論可怕程度，那么最可怕的食肉植物大概就是人們所熟悉的維納斯捕蠅草了，它們以一種令人恐懼的方式快速捕捉獵物。達(dá)爾文驚異地發(fā)現(xiàn)，植物沒有肌肉，也沒有神經(jīng)系統(tǒng)，但卻能像動(dòng)物一樣作出快速的反應(yīng)。維納斯捕蠅草在捕獵時(shí)速度極快，“一觸即發(fā)”，在被獵物觸及后不到1/10秒的時(shí)間即快速關(guān)閉，其速度相當(dāng)于動(dòng)物肌肉收縮的速度。達(dá)爾文非常驚訝于捕蠅草捕獵時(shí)快速敏捷的動(dòng)作和置獵物于死地的威力，稱這種現(xiàn)象為“世界上最奇妙的奇跡之一”。他做的實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)葉片猛然關(guān)閉之時(shí)，實(shí)際上就形成了一個(gè)“臨時(shí)性的胃”，在這個(gè)植物的“胃”里，能夠分泌出分解消化獵物的各種酶。葉片閉合之后，大約要過一個(gè)多星期才會(huì)重新開放，植物在此期間可以不慌不忙地享受美食。

動(dòng)作最迅速的食肉植物是生活在水里的貍藻屬食肉植物，它們將獵物吸食到其中空的囊狀結(jié)構(gòu)中只需1/30秒！

我們需要害怕食肉植物嗎？

茅膏菜葉片邊緣密布可分泌黏液的腺毛，當(dāng)昆蟲落在葉面上，即被粘住。

盡管植物“吃”動(dòng)物的一些傳說故事聽起來令人毛骨悚然，但是我們不需要害怕它們。事實(shí)上，食肉植物對(duì)我們?nèi)祟惒⒉粫?huì)構(gòu)成危險(xiǎn)。即使你不小心跌入了培育食肉植物的苗圃花床中，最多也就是將那些可愛的花朵壓碎而已，真想一口吃了你的是惱怒的苗圃主人，植物是絕對(duì)吃不了你的。

食肉植物對(duì)人類完全無害，反之則不然，許多食肉植物的家園正遭到人類無情的破壞，人類造成的環(huán)境污染使得許多稀有珍貴的食肉植物業(yè)已滅絕或?yàn)l臨滅絕的邊緣。

食肉植物擁有的進(jìn)化優(yōu)勢(shì)使得它們能夠在貧脊惡劣的環(huán)境中興旺生長(zhǎng)，但與此同時(shí)，它們對(duì)環(huán)境的變化也異常敏感。水土流失、工業(yè)廢料排放等人類的污染行為，使得北美很多地區(qū)的沼澤地里的氮元素含量陡然增加，而這里的食肉植物早已適應(yīng)了貧脊的低氮環(huán)境，過多的氮讓它們難以承受，最終導(dǎo)致它們的死亡。

人類活動(dòng)還從其他多個(gè)方面威脅到食肉植物的生存。交易珍稀食肉植物的黑市越來越猖獗，以至于有些植物學(xué)家拼命守住一些珍奇食肉植物的秘密，不敢公開。許多偷獵者跑到北卡羅來納州偷維納斯捕蠅草，然后在路邊設(shè)攤出售。食肉植物的棲息地也在不斷遭到破壞，它們世代生長(zhǎng)繁衍的家園被開發(fā)成了城區(qū)、小鎮(zhèn)，以滿足人類人口增長(zhǎng)的生存需求。野生環(huán)境中的維納斯捕蠅草正面臨著巨大的生存危機(jī)，這對(duì)于小蟲蠅子來說，也許是一個(gè)好消息，但對(duì)于所有驚嘆于大自然進(jìn)化獨(dú)創(chuàng)性力量的人們來說，都會(huì)意識(shí)到這將會(huì)是一個(gè)多么巨大的損失。