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食蟲認知

一、 食蟲植物為什麼要吃蟲?
  植物的生長需要養分,養分的來源有二種:

一是由根部吸收水份及礦物質,二是由葉片吸收二氧化碳,再經由陽光推動光合作用,將這些物質轉化為碳水化合物及其他的有機物來供給植物營養,植物才能生長。因此,生長在貧瘠環境下的植物,無法從根部吸收足夠的物質,所以勢必要發展出另一種獲得養分的方法,才能生存。

食蟲植物生長的環境,是富含水份的溼地;在這種環境下,土壤中的養分很難維持,因為溼地的水會很快地將養分帶走。食蟲植物因為要在這種貧瘠的環境中生存下去,因此發展出捕食昆蟲的方法以獲得其所需要的養分。

食蟲植物發展出「食蟲」的能力,因為具有「食蟲」的能力,所以可以比在相同環境中一般的植物獲得額外的養分,而生長旺盛。

二、 怎樣才算是食蟲植物?
  只要是具有引誘、捕捉、消化及吸收昆蟲能力的植物稱為食蟲植物,食蟲植物與一般植物不同的地方,就是在獲得養分的方式。
三、 食蟲植物捕食的器官
  食蟲植物的捕食器官是由葉片演化而來;一般的植物葉片,也能夠吸收二氧化碳以外的養分,例如:肥料除了有施用於土壤的之外,還有噴灑於葉面的。在貧瘠的環境下也長著一般植物,但因為缺乏養分,所以往往生長不良。一般植物雖然能經由葉片吸收養分,但經由「機運」得到昆蟲屍體等養分的方式,太沒有效率。因此,食蟲植物演化出更積極的方式,使其特化的葉片更有效率,具有主動獲得額外養分的能力。
四、 食蟲植物捕食的方式
引誘昆蟲
  食蟲植物具有一些引誘昆蟲的腺體,有的能釋放吸引昆蟲的氣味,有的會分泌糖液吸引昆蟲。因此,有這種像花一樣能吸引昆蟲的組織,在荒蕪的溼地上,才是一個積極性的方式,才能有效吸引昆蟲前來。
捕捉昆蟲
  當昆蟲被吸引過來之後,就需要一個有效的工具將昆蟲給捉住。所有食蟲植物的葉片都演化成具有捕捉昆蟲的能力。

【主動式捕蟲器】

能夠主動捕蟲的食蟲植物,其捕蟲器都具有快速的運動能力。依構造可再分為兩類:

a. 捕獸夾式
這一類的捕蟲器存在於捕蠅草和貉藻上,構造就如捕獸夾一般,平時捕蟲器是展開著,待昆蟲觸碰到感覺毛時,便會促使捕蟲器閉合起來。由於閉合的速度很快且閉合的力量很強,因此昆蟲難以脫逃。

b. 捕鼠籠式
這一類捕蟲器存在於貍藻屬上。因其捕蟲構造為囊狀構造,因此其捕蟲器亦可稱作是捕蟲囊。捕蟲囊的運作方式其實和捕鼠籠不一樣,捕蟲囊的開口在平時被一個向內開的蓋子關起來的,等到水中小生物觸碰到感覺毛時,捕蟲囊便將水連同小生物一起吸進來;在吸水的過程中便會使蓋子向內開,吸完後便關起來了。


【被動式捕蟲器】

這一類的捕蟲器大多以一個陷阱的方式來捕蟲,由於快速的捕蟲方式沒有必要,因此這一類的捕蟲器通常只能作緩慢的運動,甚至不會運動。依構造可分為三類:

a. 陷阱式
這一類的捕蟲器存在於瓶子草屬、太陽瓶子草屬、響尾蛇瓶子草屬、土瓶草屬和豬籠草屬的植物中。這一類食蟲植物都能長出瓶子狀的捕蟲器,由於捕蟲器能分泌一些吸引昆蟲的氣味,因此昆蟲便會被吸引到瓶口,若失足跌入瓶中,則無法逃出。

b. 龍蝦籠式
僅存在於Genlisea屬植物中。這種捕蟲器呈現螺紋的棒形構造,上面附有逆生的細毛,若有小生物進入後便無法後退,只能不斷往前而更深入捕蟲器中。

c. 黏蠅紙式
這一類食蟲植物皆有能產生黏液的腺毛,可以黏住昆蟲,可再依其構造和運動能力分三小類:

第一類
腺毛和葉片具有運動的能力,當黏到獵物時,腺毛和葉片會運動,以便將獵物包得更緊。

第二類
腺毛和毛膏菜屬植物相似,但腺毛和葉片沒有運動能力。

第三類
腺毛非常短而細小,披覆在葉片上,其腺毛和葉片沒有運動能力。

消化及吸收昆蟲
  當食蟲植物確定所捕捉到的是昆蟲而不是落葉、枯枝等雜物之後,便開使分泌消化酵素,以加速蟲體的分解。食蟲植物的消化作用是相當地平靜,並不像動物一般具有消化器官,先經由口的咀嚼和腸胃的蠕動來加速食物的分解。食蟲植物的消化只靠消化酵素,或是細菌的參與,慢慢地由昆蟲柔軟的關結分解,滲入蟲體,漸漸地將昆蟲內部消化掉;昆蟲的組織被消化酵素分解成為小分子後,便由捕蟲器所吸收了。由於食蟲植物不像動物具有有效的消化器官,因此這樣緩慢的消化過程往往需要花費數天到數十天;剩下無法分解的昆蟲外殼,可能就隨著風雨吹落、沖走,或是繼續留在捕蟲器內。仍未衰老的捕蟲器,便再度啟動,等待下一個獵物。

當然,有些食蟲植物並沒有這麼完整的捕食功能。響尾蛇瓶子草及太陽瓶子草本身沒有消化的能力,必須藉由細菌將獵物分解成為小分子之後,才能被植株吸收。水生的食蟲植物並沒有什麼引誘獵物的能力,只有等獵物自投羅網,觸碰到捕蟲器,不過幸好水中微小的生物較多,這一類的植物並不會缺乏食物。
五、 已知的食蟲植物
  目前已知的食蟲植物有10科,21屬,共611種。

常見且廣為人知的種類有↓

豬籠草、瓶子草、毛台氈、捕蠅草
 

 

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