19世纪末，食人植物的故事广为流传:相传马达加斯加有食人树或者吸血鬼藤蔓凭借它们坚韧而有力的触须，它们随意抓住并吞食粗心的旅行者。

可是，这个耸人听闻的伪科学故事很快遭到了科学的反击。

1860年夏天，查尔斯·米德多特，罗伯特·米德多特，达尔文在荒野中偶然发现长满昆虫的圆叶珍珠菜。

他在给朋友的信中说:目前，与世界上所有物种的起源相比，我更关心过路黄的起源从此，15年的探索之旅出发了直到1875年，达尔文的代表作《食虫植物》悄然问世，才第一次将食虫植物带入公众视野

如今，食虫植物在人们的心目中已经不再奇幻神秘生命科学的发展，让我们有机会打开大自然的密码本，窥探生命的设计可是，事实往往比虚构的故事更精彩

01突然出现

什么是食虫植物。

植物导致昆虫死亡并不罕见甚至番茄茎上的粘液也能粘住小飞虫，让它们窒息而死，但这多半是意外

可是，在自然界中，有一种植物会吸引，捕捉和杀死猎物，并消化吸收其营养物质，从中获益这种植物被称为食虫植物除了昆虫，它的猎物还包括鱼，虾，青蛙，蜥蜴甚至小型哺乳动物因此，学术界也一般称之为食肉植物

那么，为什么植物会放弃自给自足的生活而成为捕食者呢。

02绝境逢生。

从自给自足到掠食者

沼泽地区虽然有充足的水和阳光，但生长在其中的植物会因为缺乏养分而面临叶片薄，光合能力低的问题。

所以，经过漫长的演变，吃肉成为这些植物生存的最佳选择植物在发现，捕捉，消化猎物中获得的收益远远超过制作陷阱的投入成本于是，食虫植物登上了历史舞台，各种巧妙的捕食策略应运而生

各显神通

食虫植物的进化

自从开花植物出现以来的一亿四千多万年里，食虫植物不断进化目前，世界上有近600种食虫植物，隶属于12科20属，其中中国有27种

这些植物将它们的叶子转变成昆虫陷阱，通常有非凡的诱饵，陷阱和胃在少数情况下，它可以快速移动。

因为它已经适应从捕获的昆虫中获取营养，所以根系不像大多数植物那样发达根据为食虫植物设置的诱捕器类型，可分为五类，即粘液诱捕器，捕捉诱捕器，洞穴诱捕器，吸力诱捕器和龙虾篮诱捕器

陷阱类型的分类与制图:在食虫植物设置的众多陷阱类型中，粘液陷阱是最简单的捕食策略这类植物主要有四种类型:mdashmdash月桂，紫堇，多毛草和捕虫木它们的叶子上有很多腺毛，顶端可以分泌粘液

04粘液收集器

分泌粘液并消化猎物

1.过路黄属植物

分布在世界各地的热带和温带地区，它的腺毛不仅能分泌粘液，还能运动。

落在树叶表面的昆虫会被粘液粘住感受到刺激后，腺体会从各个方向向猎物弯曲，从而将其推入陷阱中心，最近的叶边会卷起包裹住猎物

这个过程从十几分钟到几个小时不等，粘液中的蛋白酶和磷酸酶会慢慢消化猎物。

珍珠菜属的腺毛对轻微的持续压力和微量含氮物质极其敏感达尔文曾经用0.046毫米的毛发和0.051毫米的棉线接触过腺体，也会导致其手柄弯曲同时，他们是一流的化学家，能够区分极少量的含氮物质和非含氮物质

达尔文曾经把非氮液体和含氮液体放在茅膏菜的叶子上，发现只有含氮液体才能引起腺体运动这些特征使它能够判断哪些可以吃，从而避免雨水，落叶等虚假信号造成的能量损失

为了适应不同的猎物，月桂进化出了各种形式的粘液陷阱四种不同类型的腺毛各有各的功能，其中，T0腺毛是茅膏菜所必需的，T1腺毛可以有效捕捉飞行的节肢动物，T2腺毛具有快速拦截爬行物种的能力，T3腺毛可以将爬行的猎物抛向内灭深渊

2.捕虫紫堇

原产于中美洲，其叶片表面的腺毛非常小，不能移动当猎物被粘液困住时，刀刃会部分向上卷曲，防止猎物被水冲走同时也是消化腺集中的地方有趣的是，紫堇缺乏明显的引诱剂，是机会主义者

3.沙参是一个属。

来自相对干旱的地区，主要分布在澳大利亚西部和北部，是一种适当的小型飞虫杀手，但只有一部分能分泌消化酶，如丝状苔草和巨型苔草。

4.昆虫诱捕属

捕虫植物是食虫的吗长期以来争议很大，因为它分泌的是树脂而不是粘液，不含消化酶，所以有学者认为不能算食虫植物

它与刺蝽共存，刺蝽身上特有的蜡使它能够在植物表面自由游走捕虫器负责捕捉昆虫，为臭虫提供食物，然后从它们的排泄物中获取肥料

捕虫木不分泌消化酶，但根据国际食虫植物协会的报告，它的叶子可以有效吸收共生刺——臭虫死后自身细菌释放的养分所以目前主流观点还是把捕虫木归为食虫植物

05捕捉陷阱

伪装者与捕虫器的完美配合

除了粘液陷阱，食虫植物也使用捕捉陷阱来寻找食物捕捉陷阱比粘液陷阱更复杂使用捕捉陷阱的食虫植物通常分布在美国北卡罗来纳州南部的沿海沼泽中

1.饥饿捕蝇草

捕蝇草有一个看起来像贝壳的夹子，通常伪装成花朵来吸引昆虫内表面人工合成的花青素呈紫红色，散发出花香，充满甜美的花蜜

第三双智能触毛能区分昆虫的触感和落下的雨滴或落叶当头发第一次接触头发时，夹子不会有反应，只有当头发在20秒内再次接触时，夹子才会闭合

关闭只需0.1秒，节省能源，还能准确判断捕捉到的是昆虫，不是自然风吹草动。

此外，捕虫器还能根据猎物的大小做出反应第一次闭合陷阱时，叶子闭合得很松，边缘的牙齿用来过滤猎物那些不值得消化的动物很容易逃脱，第二天陷阱又会被打开

某种程度上，捕蝇草的懒这是有益的，因为储存的能量可以用于繁殖当大型猎物被诱捕时，它们的挣扎过程会不断刺激毛发接触，促使捕蝇草更紧密地闭合，使其窒息

然后内表面会分泌含有酸，几丁质酶，蛋白酶等的消化液杀虫子是看不见的5—7天后，打开夹子，只剩下昆虫的残骸吃完后，夹子会变大，张开嘴迎接新的猎物

除了金星属，苦苣菜属也有活动陷阱，可分为陆生陷阱和水生陷阱陆生夹通常长5厘米，能捕捉小型节肢动物水生钳通常为2.5—6毫米，以水中的浮游生物为食

捕蝇草的运动是由细胞液压变化引起的，两片捕虫叶由凸变凹，从而闭合，类似于伞骨被强风吹倒，中脉不参与运动而浣熊藻的闭合是由液压的变化引起的，中脉由直变弯完成动作

大多数植物的运动是由细胞内离子浓度的变化引起的细胞受到刺激，钾，钙，钠离子流出，细胞内离子浓度降低，水分少的细胞失水，水分多的细胞会收缩，使植物自主改变形状含羞草的感官运动也是如此

细胞脱水收缩，制图:陈伯宇

事实证明，植物有如此多的生存和繁殖空间，小心今天，我们学习了两种类型的陷阱:粘液陷阱和捕捉陷阱你现在对另外三个陷阱好奇吗

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