这种进化被称为趋同进化,那些适应环境的会活下去,而不适应的植物就会饿死。这些食肉植物在贫瘠土壤中,从动物身上获取食物的能力,是自然选择的结果。
氮元素占地球大气的78%,是氨基酸、蛋白质和核酸的重要组成元素。“在广袤的大地上,并非每一寸都是沃土,不少地方是沙石荒地、高寒坡地等,各种严苛贫瘠的环境,为植物生存设置了重重障碍。”植物科普专家秋西介绍,迫于生存压力,食虫植物以各自方式,走上了捕食动物的逆袭之路。
通常认为,植物的完整食虫新,必须包括吸引、捕捉和消化这三个过程,同时必须将猎物消化成便于吸收的氨基酸和铵离子等产物。因此,一种植物能否生成消化酶,是判断其是否具有食虫新的一个标准。
同时,研究者也发现,食草植物拥有这种吃肉的本领,可能也是为了自我保护。拿圆叶茅膏菜来说,科学家发现,它们在进化过程中,除了为获取足够的养分,也是为了抵御捕食者,从而让自己变成了捕食者。
一项对食肉植物的研究表明,经巧的基因重组,可以帮助它们进化,以捕捉和消化富含蛋白质的食物。
穷则思变:食肉植物强悍捕食能力之谜
捕蝇草的捕食过程看起来稀松平常:无非是猎物触碰到刺MAO开关,引发了夹片运动。但是捕蝇草没有神经系统,它是如何敏锐地感知到猎物,并迅速将其捕获呢?
2021年诺贝尔生理和医学奖得主之一,美国斯克利普斯研究所ArdemPatapoutian博士等人,在捕蝇草捕食机理研究方面取得重要进展。他们发现,捕蝇草中一种名为FLYC1的蛋白质,是细胞膜感受外界应力变化的“感受器”。也就是说,把FLYC1的一个“开关”关上,捕蝇草就难以吃到肉了。
早就有人指出,给捕蝇草两根刚MAO施压,能产生使捕虫器闭合的电信号,这也是电活动调控植物发育的首个例证。此后,不断有科学家证实,电刺机本身,的确是捕虫器关闭的引发信号。
对捕蝇草来说,每一次闭合都异常消耗能量,每个夹状捕虫器可使用3至4次,最终将失去关闭能力。因此,在植物园等地方,捕蝇草都只深藏在游客不易到达的地方,以防被“误触机关”。
此外,科学家还发现,这些食肉植物的消化液,竟然有着同一份分子配方,即使它们分布在五湖四海并独自进化了数百万年。
“穷则思变并非是只有人类才懂的道理。经过长时间演化,植株为了适应恶劣的生存环境,改变了叶片形状,将之变成了捕虫器,将味道鲜美、蛋白质丰富的昆虫当成了新的营养来源。”秋西说,不过,除了起源与进化,食虫植物是怎样协调它们和传粉者之间的关系等,还有诸多未解之谜。
地球上大多数植物都是从土壤中吸收养分的,但你知道吗,有些植物也是捕猎高手,靠有捕昆虫为生,在漫长的历史中,植物是如何演化出吃肉“爱好”的?既没有爪牙又不会活动的植物,又是怎样“吃到肉”的?
