編譯 方陵生

在美國北卡羅來納州的一片松樹林里，上演著植物“吃”動物的奇異一幕：一只饑餓的果蠅在林中穿行時被一陣花蜜的香氣所吸引，經(jīng)過一番尋覓，它終于發(fā)現(xiàn)了地上一叢鮮紅的花朵樣植物。果蠅降落在植物紅潤的葉片邊緣，吮吸了一口香甜的汁液，好愜意??！悠然自得的果蠅用一條腿掃了一下葉片表面的纖毛，然后又掃了一下。突然，果蠅周圍的世界一下合攏起來——植物兩側(cè)的葉片像利齒一樣將果蠅緊緊夾在中間。見勢不妙，果蠅掙扎著想逃跑，但為時已晚，它被緊緊擠壓關(guān)閉在植物的“陷阱”中，成了植物的“腹”中之食。

這會兒，葉片不再為果蠅提供甜蜜的汁液，而是釋放出各種消化酶蠶食著果蠅的身體。果蠅漸漸地變成了一團黏稠的物質(zhì)。哎，說起來，這還真是動物界的恥辱：一只能飛的蟲子竟然被一株待在原地不能移動的植物殺死并“吃”掉了。

這樣的場景在美國北卡羅來納州一處半徑達145千米的多沼澤的稀樹大草原上每天都在上演著，因為這里是維納斯捕蠅草和其他許多種類食肉植物的家園?？茖W家發(fā)現(xiàn)并記載過的食肉植物多達670余種，不過其中一些由于人類的原因已經(jīng)滅絕了。科屬最大的食肉植物是貍藻屬，有200種以上。

豬籠草

什么是食肉植物？

什么是食肉植物？顧名思義，食肉植物就是“食肉吃葷”的植物。植物“吃”動物，這聽起來是不是有些奇怪、有些可怕呢？也許正是因為這樣的事實有悖于常識，18世紀偉大的瑞典博物學家林奈才稱，維納斯捕蠅草吃昆蟲 “違背了上帝創(chuàng)造的大自然的秩序”，只是一種偶然現(xiàn)象，而且只要被植物困住的昆蟲停止掙扎，植物葉片自然就會松開讓它飛走。

達爾文也被自然界這種植物顛倒過來“吃”動物的現(xiàn)象所吸引，他花了幾個月的時間觀察和研究食肉植物。他將小蟲子扔到葉片上以便觀察植物帶黏性的觸須是如何捕獲獵物的，他還用一些生肉和蛋黃碎屑去“喂”這些植物。令他感到萬分驚訝的是，即使是一根人類頭發(fā)重量的獵物也能激起食肉植物的捕食行動。他寫道，“這是我在植物王國中觀察到的最驚人的事實?！备钏@訝的是，食肉植物雖然沒有視力，卻能夠分辨獵物與非獵物，比如茅膏菜對水滴的刺激可以完全無動于衷，即使在力度較大的陣雨沖擊之下也不會作出捕獵反應，達爾文稱它為一種“了不起的邪惡的植物”。他指出，食肉植物的捕獵行為不是出于偶然，而是適應環(huán)境的結(jié)果。達爾文將他的研究范圍從茅膏菜擴大到其他種類的食肉植物，并于1875年將他對食肉植物的觀察結(jié)果寫入了《食蟲植物》一書中。

那么，什么樣的植物才算是食肉植物呢？這個問題看似簡單，卻多有爭議。通?？梢詮囊韵氯齻€基本特點來判斷一種植物是否屬于食肉植物。一是有適合捕食獵物的誘捕器，并具有與其他植物不同的有助于更有效捕食獵物的特點；二是擁有吸收消化獵物，或利用細菌和其他有機體助其消化獵物的能力；三是能從捕食到的獵物中吸收到有助于植物自身生長的營養(yǎng)物質(zhì)。這就是對食肉植物的最簡單也是最基本的定義。

食肉植物與普通植物有什么不同？

食肉植物與普通植物非常相似，它們之間的區(qū)別實際上很小，所不同的是，食肉植物有一套用以引誘捕食獵物的特殊“裝備”，能夠在一定程度上主動地捕食獵物。以下一些例子說明，食肉植物所擁有的能力，普通植物至少也擁有其中一種，但只有食肉植物才擁有所有這些能力。比如，食肉植物為了捕獲獵物，首先需要擁有吸引獵物的能力，而普通植物也擁有吸引昆蟲前來采蜜授粉的能力。又如，食肉植物擁有消化吸收獵物的能力，而普通植物也擁有類似的消化營養(yǎng)物質(zhì)的能力，所不同的是，普通植物是通過葉子和根系來吸收和消化營養(yǎng)的。食肉植物和普通植物之間的根本區(qū)別在于，食肉植物在進化過程中，將植物的各種生存能力結(jié)合在一起，演化出一整套非常有趣而有效的生存策略。

茅膏菜

如今的生物學家利用21世紀的先進技術(shù)來研究植物的細胞和DNA，開始探索和了解食肉植物與普通植物之間的區(qū)別，以及食肉植物為什么能像動物那樣捕獵、食用和消化獵物。經(jīng)過多年研究，他們發(fā)現(xiàn)，當一只昆蟲偶爾觸碰到豬籠草的葉片上的纖毛時，會觸發(fā)產(chǎn)生一個微小的電荷，但這點電荷量還不足以刺激葉片關(guān)閉，這可防止豬籠草對雨點等“誤報警”現(xiàn)象作出反應。但是，當一只昆蟲在葉片表面活動時，情況就不同了，昆蟲很可能第二次甚至更多次地觸動葉片上的纖毛，而積累產(chǎn)生的電荷足以使葉片關(guān)閉。

科學家將食肉植物的DNA同普通植物進行對比之后還發(fā)現(xiàn)，如今一些結(jié)構(gòu)復雜的食肉植物都是從簡單植物演變而來的。維納斯捕蠅草，與葡萄牙茅膏菜有著共同的祖先，后者只能利用莖干部位的腺毛分泌黏液以粘住獵物。相比之下，前者進化出了如下巴般的精巧的葉片捕獵器。從普通植物進化來的食肉植物在適應環(huán)境的過程中，進化出了普通植物望塵莫及的絕妙的捕獵本領(lǐng)。

食肉植物需要哪些營養(yǎng)？

昆蟲的身體里含有大約10.5%的氮，3.2%的鉀，2.3%的鈣，0.6%的磷，0.09%的鎂，以及0.02%的鐵。那么食肉植物都需要哪些營養(yǎng)呢？它們需要的最主要的營養(yǎng)物質(zhì)是氮。土瓶草、茅膏菜、豬籠草、捕蟲堇、瓶子草和貍藻都需要大量的氮，根據(jù)種類的不同，它們體內(nèi)所含的來自獵物的氮從20%到75%不等。此外，由于世界上現(xiàn)有的幾百種食肉植物生活在不同的棲息環(huán)境中，因此，它們對于其他營養(yǎng)物質(zhì)有著不同的偏好，比如瓶子草偏愛磷，貍藻和穗葉藤則更喜歡鎂和鉀。

許多食肉植物擁有特殊的腺體，分泌出的消化酶威力強大，足以穿透昆蟲堅硬的外骨骼，以吸收昆蟲體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)。美國馬薩諸塞州中部哈佛森林的沼澤地里生長著大量的豬籠草，研究人員在那里做了很多實驗。他們給豬籠草喂食用氮和碳特殊配方食物培育的昆蟲，當豬籠草長成后再測量它們從昆蟲身上吸收了哪些營養(yǎng)成分，每種元素的攝入量為多少，等等。由于豬籠草生長緩慢，這一研究需要經(jīng)過多年才可能有結(jié)果。

研究人員希望通過這些實驗來弄明白，是什么樣的進化力量促使普通的植物演變成食肉植物。食肉的好處是顯而易見的，如果給瓶子草額外多“喂”蟲子，它們會長得更大。不過，植物“吃肉”所獲得的好處和我們?nèi)祟惒⒉灰粯樱覀兝玫鞍踪|(zhì)中的碳和肉食中的脂肪來構(gòu)建肌肉，儲存能量，而食肉植物吸收獵物中的氮、磷和其他營養(yǎng)成分，是為了產(chǎn)生進行光合作用所需要的酶。也就是說，食肉植物雖然“吃肉”，但實際上它們的最終目的和其他植物沒有區(qū)別：直接從太陽中吸收能量以供生長所需。

如此說來，食肉植物的“吃肉”行為豈不是多此一舉嗎，費時費力轉(zhuǎn)了一大圈，又回到了老路上？要知道，食肉植物為了捕捉到獵物，可是花費了大量的能量如酶、黏性觸須等來進行許多額外的“配置”。研究認為，只有在特殊的環(huán)境下，食肉植物花費的代價才是值得的。例如，在貧瘠的沼澤地里，土壤里所含的氮和磷非常少，所以生長在這里的食肉植物與其他以傳統(tǒng)方式吸收營養(yǎng)的植物相比，顯然擁有極大的優(yōu)勢。豬籠草和捕蠅草由于它們的葉片與普通植物不同，進行光合作用的能力有限，吸收陽光的能力較弱，但是，沼澤地區(qū)陽光充足，即使效率較低的食肉植物進行的光合作用也足以提供生存所需。

正在捕食的維納斯捕蠅草

植物也會運動嗎？會主動進攻的食肉植物能算是動物嗎？

所有的植物都有一定的運動能力。最簡單的例子是，植物在生長時逐漸變大的過程就是一種運動。有的植物會跟隨太陽轉(zhuǎn)動，這也是一種運動形式。不過，對于一些食肉植物來說，它們的運動要迅速得多，明顯得多?？墒牵参餂]有肌肉組織，它們是如何做到的呢？

食肉植物擁有三種運動機制（科學家對此尚有爭議）：第一種運動方式可以維納斯捕蠅草的誘捕器為例：在被觸動時，通過“酸生長”機制，使誘捕昆蟲的“陷阱”的外表面大于內(nèi)壁，從而令“陷阱”迅速閉合；第二種運動方式可以茅膏菜為例：由于植物一邊的觸須長得比另一邊更快，長的觸須可向獵物延伸并形成合圍之勢；第三種運動方式則與植物汁液的流動有關(guān)，植物可控制汁液流動的方向，使葉片按某個受控方向蔫塌下去，從而將獵物捕獲。

食肉植物所擁有的快速運動能力在植物王國里是獨一無二的，例如，含羞草的“害羞”是人們所熟悉的，只要用手指觸動它，開放著的羽狀復葉就會立即閉合起來，然后便“不勝嬌羞”似地低頭垂首。不過，并非所有的食肉植物都擁有快速運動的能力，一些瓶型植物如豬籠草、捕蟲草，它們的葉片就像一個精致的瓶形物，只要獵物一不小心跌了進去，就再也沒有希望從里面逃生，所以這些食肉植物并沒有也不需要特殊的運動機制。

如此看來，雖然食肉植物的運動能力令人驚訝，但它們和其他植物一樣，是真正的植物，而絕不是動物！食肉植物在適應生存環(huán)境的過程中逐漸演化出了食肉的生存機制，但說到底它們?nèi)匀皇侵参铩?/p>

維納斯捕蠅草

有以食肉植物為家的動物嗎？

食肉植物與昆蟲之間的關(guān)系通常是“吃”與“被吃”的關(guān)系，但令人驚訝的是，許多昆蟲和其他一些有機生物竟然能與一些食肉植物快樂地共生共存！一種黃色的蟹蛛隱藏在瓶子草的黃色花瓣中，與之渾然一體，難分彼此，它們在食肉植物中建立家園，生活得快樂而安逸。有一些昆蟲只是偶爾到食肉植物中去逛逛，它們的主要目的是去覓食，因為那里有著豐富的食物來源。還有一些節(jié)肢動物則完全以食肉植物為生，比如，蚊子的幼蟲就生活在瓶子草的“瓶子”中。還有一些昆蟲，包括螞蟻和蜘蛛，甚至會潛入豬籠草內(nèi)，爭奪被豬籠草捕獲的獵物，從對這些“偷兒”們毫無還手之力的可憐的食肉植物口中搶奪食物！

在北美洲的沼澤地和貧脊的沙地中，長有一種叫做紫瓶子草的食肉植物，它能夠招徠其他生物體來助其消化食物，從而構(gòu)成了一個由蚊子幼蟲、蚊子、蚋、蠓等小蟲以及原生動物和細菌等組成的錯綜復雜的食物鏈，其中許多物種只能在這種獨特的棲息環(huán)境下才可以生存下去。生活在這個大家庭中的小生物將食物撕碎食用；更小的生物則食用剩下來的食物碎屑；最后，紫瓶子草將大聚餐之后其他生物遺留下來的和排泄出來的所有營養(yǎng)物質(zhì)全部吸收。有了昆蟲和其他生物相助一臂之力，加速了紫瓶子草內(nèi)的食物處理過程，最后紫瓶子草將氧氣反饋提供給幫助過它的小昆蟲們，食肉植物和生活在它們“家”中的小生物們就這樣形成了一個緊密的生物共生體。

最大的、最令人驚異的食肉植物是什么？

如果純以體積來判斷，最大的食肉植物當屬豬籠草屬和穗葉藤屬，它們巨大的藤蔓可長到幾十米長，這些食肉植物的誘捕“陷阱”也進化得相當大，可捕捉到一些較大的獵物，包括像青蛙這么大的動物，甚至還有過捕獵到鳥類和小型嚙齒動物的記錄，當然，那是一些比較特殊的情況，通常它們能捕到的大多是一些老弱病殘的小動物。

若論可怕程度，那么最可怕的食肉植物大概就是人們所熟悉的維納斯捕蠅草了，它們以一種令人恐懼的方式快速捕捉獵物。達爾文驚異地發(fā)現(xiàn)，植物沒有肌肉，也沒有神經(jīng)系統(tǒng)，但卻能像動物一樣作出快速的反應。維納斯捕蠅草在捕獵時速度極快，“一觸即發(fā)”，在被獵物觸及后不到1/10秒的時間即快速關(guān)閉，其速度相當于動物肌肉收縮的速度。達爾文非常驚訝于捕蠅草捕獵時快速敏捷的動作和置獵物于死地的威力，稱這種現(xiàn)象為“世界上最奇妙的奇跡之一”。他做的實驗顯示，當葉片猛然關(guān)閉之時，實際上就形成了一個“臨時性的胃”，在這個植物的“胃”里，能夠分泌出分解消化獵物的各種酶。葉片閉合之后，大約要過一個多星期才會重新開放，植物在此期間可以不慌不忙地享受美食。

動作最迅速的食肉植物是生活在水里的貍藻屬食肉植物，它們將獵物吸食到其中空的囊狀結(jié)構(gòu)中只需1/30秒！

我們需要害怕食肉植物嗎？

茅膏菜葉片邊緣密布可分泌黏液的腺毛，當昆蟲落在葉面上，即被粘住。

盡管植物“吃”動物的一些傳說故事聽起來令人毛骨悚然，但是我們不需要害怕它們。事實上，食肉植物對我們?nèi)祟惒⒉粫?gòu)成危險。即使你不小心跌入了培育食肉植物的苗圃花床中，最多也就是將那些可愛的花朵壓碎而已，真想一口吃了你的是惱怒的苗圃主人，植物是絕對吃不了你的。

食肉植物對人類完全無害，反之則不然，許多食肉植物的家園正遭到人類無情的破壞，人類造成的環(huán)境污染使得許多稀有珍貴的食肉植物業(yè)已滅絕或瀕臨滅絕的邊緣。

食肉植物擁有的進化優(yōu)勢使得它們能夠在貧脊惡劣的環(huán)境中興旺生長，但與此同時，它們對環(huán)境的變化也異常敏感。水土流失、工業(yè)廢料排放等人類的污染行為，使得北美很多地區(qū)的沼澤地里的氮元素含量陡然增加，而這里的食肉植物早已適應了貧脊的低氮環(huán)境，過多的氮讓它們難以承受，最終導致它們的死亡。

人類活動還從其他多個方面威脅到食肉植物的生存。交易珍稀食肉植物的黑市越來越猖獗，以至于有些植物學家拼命守住一些珍奇食肉植物的秘密，不敢公開。許多偷獵者跑到北卡羅來納州偷維納斯捕蠅草，然后在路邊設(shè)攤出售。食肉植物的棲息地也在不斷遭到破壞，它們世代生長繁衍的家園被開發(fā)成了城區(qū)、小鎮(zhèn)，以滿足人類人口增長的生存需求。野生環(huán)境中的維納斯捕蠅草正面臨著巨大的生存危機，這對于小蟲蠅子來說，也許是一個好消息，但對于所有驚嘆于大自然進化獨創(chuàng)性力量的人們來說，都會意識到這將會是一個多么巨大的損失。