捕蝇草是一种多年生宿根植物,茎很短,叶轮生。它叶子的构造很奇特,在靠近茎的部分有羽状叶脉,呈绿色,可进行光合作用,但到了叶端就长成肉质的,并以中肋为界分为左右两半,呈月牙形,可像贝壳一样随意开合,这就是捕蝇草的“秘密武器”——捕虫夹。
捕蝇草的捕虫夹外缘排列着刺状的毛,乍看之下很锐利,会刺人,但其实这些毛很软。这些毛的功能是防止被捕的昆虫逃脱。当捕虫夹夹到昆虫时,这些夹子两端的毛正好交错,而成为一个牢笼,使昆虫无法逃走。捕虫夹内侧呈现红色,上面覆满了微小的红点,这些红点就是捕蝇草的消化腺体。在捕虫夹内侧可见到三对细毛,这细毛便是捕蝇草的感觉毛,用来侦测昆虫是否走到适合捕捉的位置。
捕虫夹的闭合是一个精确的控制过程,此过程最初是在昆虫碰到位于夹子上的感觉毛时开始的。引起闭合的条件为一个捕虫器中,任意一根感觉毛被触碰到两次,或是分别触碰到两根感觉毛。触碰感觉毛的时间间隔对于闭合有决定性的影响:假如两次的触碰间隔在20~30秒内则能闭合,超过这段时间则需要有第三次成功的刺激才会闭合。捕虫器需要两次的刺激,为的是确认昆虫已经走到适当的位置。当捕虫器受到第一次的刺激时,此时昆虫只是稍微走入捕虫器;若捕虫器现在就闭起来,只会夹住昆虫的一部分,那么昆虫能够逃脱的机会便很大。当捕虫器受到第二次的刺激时,此时昆虫差不多也走到了捕虫器的里面,这时闭起的捕虫器便能将昆虫抓住,关在捕虫器之中。
捕虫的信号并非直接由感觉毛所提供。在感觉毛的基部有一个膨大的部分,里面含有一群感觉细胞。感觉毛的作用有如杠杆,昆虫推动了感觉毛,使得感觉毛压迫感觉细胞,感觉细胞便会发出一股微弱的电流,去通告捕虫器上所有的细胞。由于电流会四散向整个捕虫夹,所以引发闭合并不需要触碰同一根感觉毛,只要触动同一捕虫夹中任两根感觉毛,便能引发闭合运动。当然,感觉毛所发出的电流仅影响其所在的捕虫夹,不会干扰到同一植株上其他捕虫夹的运作。
在受到刺激之前,捕虫夹呈60度角张开着,当受到昆虫刺激时,捕虫夹以其叶脉为轴而闭合。捕虫夹的闭合与捕虫夹上的细胞膨胀有关。当捕虫夹上的细胞得到感觉细胞所发出的电流,其外侧的细胞便快速膨胀,使得捕虫器向内弯,因而闭合。
闭合的过程分为两个阶段。第一阶段,夹子快速关闭,以便捕到昆虫,此时捕虫夹只是夹住昆虫而已;第二阶段,捕虫夹向内收缩,以便捕虫夹的内侧能够尽量贴近昆虫,这时,捕虫器已经完全紧闭,不留一点缝隙。之后,夹子关闭数天到十数天,此时昆虫被分布于捕虫器上的腺体所分泌的消化液消化。昆虫被消化完后,捕虫器会再度打开,等待下一个猎物;剩下无法被消化掉的昆虫外壳,便被风雨带走。
闭合过程的第二阶段需要昆虫的挣扎才能进行,因为这样才代表捕虫器所捉到的确实是昆虫,是活的猎物。捕蝇草有时会误捉到枯枝、落叶,如果少了这项确认机制,就可能将消化液浪费在消化无法消化掉的杂物上。若捕虫器误捉到杂物,只要没有持续的刺激,在数小时之后便会重新打开捕虫器,等待下一个猎物。
捕蝇草的胃口很大,不仅能捕食苍蝇等一类昆虫,有时甚至还能捕食青蛙等一些小动物。捕蝇草原产在北美洲的森林沼泽地带,现在已被世界各地植物园和植物爱好者广泛栽培,以供观赏。
知识链接
捕蝇草的吃虫特性是由它们的生长环境决定的。它们大多数都生长在经常遭受雨水冲洗的地方。在这些地方的土壤中,缺少矿物质等养料,捕蝇草为了获得营养,满足生存的需要,在经历了漫长的演化之后,叶子发生了奇特的变化,才成为一类能“吃”动物的植物,直接从动物身上获取营养。
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