捕蝇草为什么要吃昆虫?

大多数食肉植物,如蝇草,生长在相对贫瘠的湿地,通过特殊进化的结构捕食昆虫消化养分,以补充缺乏的养分,特别是氮和磷酸 。

捕蝇草为什么要吃昆虫?

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蝇草是原产于北美洲的多年生草本植物,是非常有趣的食虫植物 。茎短,叶尖有“贝”一样的除虫夹子,分泌蜜汁,小虫入侵时,能以极快的速度夹住它,消化吸收 。
蝇蛆有捕食昆虫的习性,一般称为“肉食植物”(Carnivorousplant)或“食虫植物”(Insectivorousplant) 。如上所述,捕蝇草的捕食器官是叶子的部分 。许多这类肉食植物生长在相对贫瘠的湿地中,它们通过特殊进化的结构捕食昆虫消化养分,以补充缺乏的养分,特别是氮和磷酸 。这些食虫植物并不都是以昆虫的维度生存的 。但是,“吃”昆虫会更强 。
捕蝇草为什么要吃昆虫?

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捕食模式
分泌蜜腺
食虫植物习性大致可分为四个步骤:引诱昆虫捕捉昆虫消化液分解吸收用吸收的养分维持生长 。但是,并不是所有的肉食植物都经历了这样一个完整的过程 。例如,某些类型的植物不分泌消化液,而是通过各种微生物分解吸收养分 。蝇草是这一部分比较高等、过程相当完整的肉食植物 。
捕蝇草的叶缘部分含有蜜腺,分泌蜜汁引诱昆虫 。昆虫进入叶片部分时,两次接触属于感应器官的感觉毛,两瓣叶立即对准 。叶子边缘生长的刺是多细胞突起物,没有弯曲的功能 。目的是快速合上叶子夹住昆虫,使刺毛紧紧咬合,防止昆虫逃脱 。
传达信号
捕蝇虫信号并不是直接由感觉毛提供的 。感觉毛的基部有庞大的部分,其中包括一组感觉细胞 。毛像杠杆一样工作,昆虫移动感觉毛,感觉毛压迫感觉细胞,感觉细胞就会流过很小的电流通知捕虫器的所有细胞 。由于电流分散流过整个捕虫夹,发生闭合不需要接触同一感觉毛,只要同一捕虫夹中的任何一个感觉毛有电流,就可以发生闭合运动 。当然,我觉得毛发发出的电流只会影响那个位置的除虫夹子,不会妨碍同一株其他除虫夹子的动作 。
在受到刺激之前,捕虫夹以60度的角度打开,受到昆虫的刺激后,捕虫夹以其叶脉为轴关闭 。捕虫夹的关闭与捕虫夹上的细胞收缩有关 。捕虫夹的细胞得到感觉细胞的电流后,其内侧的细胞液泡迅速脱水收缩,捕虫器向内弯曲关闭 。
捕蝇草为什么要吃昆虫?

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防虫夹子的闭合
除虫夹的关闭是一个准确的控制过程 。这个过程最初是在昆虫碰到夹子里的感觉毛时开始的 。引起闭锁的条件是,在一个捕虫器中,任一感觉毛被触摸了2次,或者分别被触摸了2根感觉毛 。接触毛发的时间间隔对关闭有决定性的影响 。如果两次接触间隔在20~30秒以内,则可以关闭,如果超过,则关闭需要第三次成功刺激 。
除虫器需要两次刺激,是为了确认昆虫来到了合适的位置 。捕虫器受到第一次刺激时,这时昆虫只进了一点点捕虫器; 如果只是关闭捕虫器,夹住昆虫的一部分,昆虫能够逃脱的机会很大 。当捕虫器受到第二次刺激时,此时昆虫也进入捕虫器中,此时关闭的捕虫器可以准确地抓住昆虫并将其关入捕虫器中 。
蝇草关闭的过程分为两个阶段 。第一阶段:夹子可以快速闭合,捕捉昆虫 。此时,捕虫夹只会夹住昆虫;
第二阶段:向内收缩捕虫夹,使捕虫夹内侧尽量接近昆虫 。此时,捕虫器完全关闭,不留缝隙 。
消化吸收
合上几天到十几天夹子,昆虫就会被分布在捕虫器上的腺体分泌的消化液消化 。昆虫消化后,捕虫器再次打开,等待下一个猎物 。残留着无法消化的昆虫壳,会被风雨带走 。第二阶段需要昆虫的挣扎 。因为这才表明捕虫器抓住的确实是昆虫,是活的猎物 。
【捕蝇草为什么要吃昆虫?】捕蝇草有时会误食枯枝落叶,如果降低这一确认机制,就会浪费养分来消化无法消化的垃圾 。如果捕虫器错误捕捉垃圾,只要没有持续刺激,几小时后再次打开捕虫器,等待下一个猎物 。如果捕获的昆虫被两个叶子夹住不能拔出来的话,在挣扎中叶子会不断被夹住,变成几乎密闭的状态 。这时,密集在两叶内侧的内腺体分泌消化液,利用消化液中的蛋白酶,将昆虫的蛋白质分解为以氮、氧、碳、氢为首的其他元素构成的氨基酸进行吸收 。一般在约4天左右完成分解,吸收容易消化的部分,然后继续吸收剩下的氮、磷和其他必要的微量元素 。这些养分全部吸收后,叶瓣再次打开 。全部时间大约需要5~10天 。这时,昆虫被几丁质酶


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