食肉植物似乎是终极植物。它们不满足于在微风中摇曳,吸收阳光,还吞食美味的昆虫肉。它们是食肉动物,也是植物。它们正在重新定义绿色植物的含义。对吧? 事实证明,从进化的角度来说,食肉植物与其说是嗜血,不如说是绝望。捕捉和杀死昆虫的能力主要是适应在土壤质量较差的地方生活。它至少单独进化了六次,现在《自然生态与进化》杂志上的一项新研究表明,这些植物捕捉和消化昆虫的机制在分子水平上也密切相关。 同一性状在不同物种或地区分别进化的统称是趋同进化。鸟类和昆虫都能飞翔。鱿鱼和人类都有像照相机一样的眼睛。而世界各地的食肉植物都会捕捉和杀死昆虫作为食物。这些都是趋同进化的相当表面的例子——相同的能力以略有不同的方式进化。食肉植物则将其提升到了另一个层次:它们实际上使用类似的蛋白质。 美洲、澳大利亚和亚洲的猪笼草都使用相关的消化酶来分解猎物,尽管每个物种的奇怪食欲都是单独进化的。这表明植物产生消化酶的方式有限——同一种机制进化三次的可能性很小。其中一些酶存在于其他非食肉植物中作为防御机制,因此,随着昆虫进食能力的进化,这些通常无害的蛋白质很可能被重新利用。 生物学家研究植物的部分方法是取样植物捕虫笼内的粘性液体并检测其中的酶。他们还可以比较捕虫笼中开启的基因和正常叶子中开启的基因。这是直接的比较,因为捕虫笼——就像捕蝇草上的陷阱一样——只是特殊的叶子。在食肉植物成为食肉植物之前,它们是普通的光合作用机器。它们生活在水量充足但营养物质较少的沼泽和其他湿地中。其中一些前食肉植物进化出了捕捉昆虫、消化昆虫外骨骼和从昆虫尸体中吸收营养的能力。这些植物在土壤质量较差的地方生存得更好,因为它们可以从昆虫身上获取碳、氮和其他营养物质。这是绝望的措施。 对于植物来说,将叶子变成专门的陷阱意味着要牺牲大量能量。陷阱不能很好地进行光合作用,因此从太阳中获取的能量较少——而且操作陷阱需要大量能量。 所有这些进化适应性都让室内植物变得非常挑剔。尽管你会想玩弄这些会飞的捕蝇草,但刺激它们会让它们掉得更快——它们只能闭合四五次,然后就会蜷缩起来死去。玩弄植物基本上就是迫使它们把有限的攻击次数浪费在你的手指上,而它无法捕捉和吃掉你的手指。如果你的植物在室内,你就得喂它小虫子,因为——虽然它可以仅靠光合作用生存——但它只有在吃昆虫时才能茁壮成长。 即使你从不玩它,每天小心地喂它苍蝇,你仍然可能会用自来水杀死你的食肉植物。由于食肉植物进化为生活在营养贫乏的土壤中,大多数自来水中的矿物质会淹没根部。你必须为你的所谓危险的食肉动物净化特殊的水。没有什么比挑食者更糟糕的了。 |
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