維納斯捕蠅草 (編輯轉貼)
捕食者耐心十足地守株待兔，而它的獵物卻悠哉悠哉，全然不知危險只有咫尺之遙。毫無察覺的獵物只顧埋頭品嘗甜美的汁液，卻已犯下一個致命的錯誤。捕食者魔爪一揮，迅速合攏，將獵物囚禁起來。掙扎是短暫的，不久捕蠅草就開始安然消化這頓美餐了。
食蟲植物已經在這個星球上存在了成千上萬年。此類植物有500多個不同的種類，其食性從昆蟲和蜘蛛到只有一、兩個細胞的微小水生有機體，不一而足。要被視為食蟲植物，植物必須能吸引、捕獲、殺死並消化昆蟲或其他動物。
有一種食蟲植物特別讓公眾心馳神往：維納斯捕蠅草(Dionaea muscipula)。許多人在上小學時第一次目睹了這種神奇植物的捕食行為，並且被它奇怪的飲食習慣和獨特的外表迷住了。
捕蠅草背景知識
盡管維納斯捕蠅草已經迷住了世界各地的人們，但事實上這種植物僅生存在令人難以置信的狹小地理區域。在野外，它們存在於北卡羅來納州與南卡羅來納州海岸一片 1100多公裡長的地區。在此區域內，這種植物的生存範圍又進一步局限於濕潤、多雨且陽光充足的沼澤與濕地區域。由於維納斯捕蠅草過於稀有，因此，盡管關於食肉植物的故事廣為流傳，但早期的一些植物學家還是懷疑它們的存在。
命名軼事
那麼，這種植物最終是如何得到“維納斯捕蠅草”這一引人入勝的美名的呢？不難想像，“捕蠅草”的由來可能與它的捕蟲本領有關聯，但“維納斯”的由來就沒那麼一目了然了。按照國際食蟲植物協會的說法，這個名字的由來十分聳人聽聞。對維納斯捕蠅草的研究始於17與18世紀。當時的社會習俗與今天相比是主張禁欲的，而且深受人類欲望與罪惡的困擾。女性經常被特意刻畫為誘惑男人與貪戀權勢的禍水。捕蠅草能夠設下陷阱，誘捕並消化昆蟲 - 當時的植物學家們顯然發現，這一本領與女性的解剖構造和行為的某些方面存在相似之處。因此，據說他們便以異教中代表愛情與金錢的女神 - 維納斯來命名這種植物。
維納斯捕蠅草吃什麼？
如果您看過音樂劇或電影《綠魔先生》，食肉植物的真實面目或許會給你留下不良印像。雖然電影中的變異捕蠅草奧黛麗喜食人體，但真正的食肉植物卻更喜歡食用昆蟲和蜘蛛類動物，例如：
蜘蛛
蒼蠅
毛蟲
蟋蟀
蛞蝓
人類與捕蠅草的關系
盡管人類憑想像力虛構出巨大的殺人植物，然而人類卻是捕蠅草與其他食蟲植物生存繁衍所面臨的真正威脅。在野外，捕蠅草面臨滅絕的危險，這歸咎於：
捕蠅草愛好者的過度采集
生長捕蠅草的自然濕地遭到排水與破壞
污染
因此，在卡羅來納州，從原產地挖走維納斯捕蠅草會被處以高額罰款。但是，您可以在許多苗圃買到維納斯捕蠅草，而且擁有這樣一株人工種植的捕蠅草不會讓您受到法律制裁。
既然其他植物能夠靠空氣中的氣體與土壤中的水分茁壯成長，那麼維納斯捕蠅草又為何以昆蟲為食呢？其實捕蠅草和其他植物一樣，通過光合作用這一過程獲得很多養料。在光合作用中，植物利用太陽能推動以下反應的進行：將二氧化碳和水轉化為糖和氧氣。隨後，所產生的糖通過與人體相同的碳水化合物處理過程，轉化為以 ATP形式存在的能量。
然而，除了合成葡萄糖之外，植物還需要生成氨基酸、維生素與其他細胞成分才能生存。為了實現這一點，植物需要額外的養分，例如：
氮——用來生成氨基酸、核酸、蛋白質
磷——作為能量載體ATP分子的組分
鎂——作為協助許多酶發揮作用的輔助因子
硫——用來生成某些氨基酸
鈣——作為酶輔助因子，以及用來生成植物細胞壁
鉀——調節水分進出植物的運動
在維納斯捕蠅草所偏愛的沼澤中，土壤為酸性，並且缺乏礦物質與其他養分。大多數植物無法在這樣的環境中生存，因為它們無法生成生長所必需的足夠要素。維納斯捕蠅草通過尋找替代方法來獲取諸如氮之類的關鍵養分，進化出了在這種獨特的生態位上茁壯成長的本領。昆蟲之類的活物是優良的養分來源，能為植物提供土壤中缺少的養分。此外，它們還含有富含能量的碳水化合物。
維納斯捕蠅草如何捕食？
食蟲植物必須能夠：
吸引昆蟲
捕獲小蟲
區分食物與非食物
消化它們的獵物
上述所有步驟都是通過簡單的機械與化學過程完成的。和人類不同，植物不具備大腦或神經系統，因而無法協調它們的生理機能，也無法告訴自己：我餓了，應該去最近的快餐店買個漢堡包吃。植物也不具備復雜的肌肉和腱，因而無法抓取、咀嚼、吞咽和處理食物。維納斯捕蠅草經由一組特化的葉片完成整個過程，這些葉片融嘴與胃的功能於一身。
引誘獵物
大多數植物都具有一些用來吸引動物和昆蟲的機制，而無論它們是否打算把客人當作美餐。例如，非食蟲植物進化出了強烈的氣味或糖漿似的汁液來吸引蜜蜂、蝴蝶和其他昆蟲；這些蟲子被植物吸引後，又被加以利用，向臨近的同種植物傳授花粉，從而使其受精。就捕蠅草而言，構成誘捕器的葉子分泌出甜美的蜜汁來引誘正在覓食的昆蟲。
捕獲獵物
當昆蟲落入誘捕器或是在上面爬行時，它可能會碰到位於誘捕器表面的六根短剛毛中的一根。這些剛毛叫做觸發毛，它們充當植物的原始的運動探測器。如果這些觸發毛中有兩根在短時間內被相繼觸動，或者一根觸發毛被觸動兩次，則葉片會在半秒之內閉合，將冒犯它的昆蟲關起來。
是什麼致使葉片緊閉呢？誰也不知道觸發毛受到的連續機械刺激究竟是如何轉化為關閉誘捕器的行為的。時下流行的假說是：
葉片內層中的細胞是非常緊致的。這在植物組織內部形成了張力，從而使誘捕器保持打開狀態。
觸發毛的機械運動會在這些細胞內啟動受ATP驅動的水壓變化。
這些細胞在升高了的水壓的驅使下膨脹，而誘捕器也隨著植物組織的松弛而關閉。
它可以食用嗎？
即使沒有大腦來對它要食用的東西進行分析，維納斯捕蠅草依然有辦法區分昆蟲與可能落入誘捕器的不可食用的碎屑。這一步驟同樣受到六根敏感的觸發毛的調控。被囚禁在部分閉合的誘捕器內的昆蟲會不停地拼命掙扎，企圖逃脫。這保證了至少有一根（如果不是全部）觸發毛會被昆蟲的動作所擰動。這一現像充當了完全關閉誘捕器的信號。
落入誘捕器的沒有生命的物體，如石頭、細枝和葉子，或人為放置的物體（哪個孩子能抵抗把鉛筆尖探入誘捕器中以便觀察它閉合的誘惑呢？）並不會動來動去從而激起觸發毛的反應。如果觸發毛沒有受到進一步的刺激，誘捕器就會停留在部分關閉的狀態，直到誘捕器葉片中的緊張狀態得到恢復。這一過程需要大約12小時，然後葉片會再度張開。不受歡迎的物體會在葉片重新打開時掉出來，或者被風吹出來。
這一選擇過程顯然不是十全十美的：當誘捕器無法使用時，蒼蠅和蜘蛛這些真正的食物可能正在植物周圍爬來爬去。想像一下，如果您不得不口含一塊雞骨頭或一個桃核坐上12個小時，而剩余的美味就放在您面前的桌子上，那麼您會有多痛苦！區別在於知道自己要吃什麼，而維納斯捕蠅草卻只能被動地參與對食物的選擇。對維納斯捕蠅草而言，此過程實際上是回避以下兩個問題的極好的方式：
它沒有大腦來判斷自己咬住的東西不可食用。
它沒有肌肉組織來吐出雜物。
捕蠅草如何消化昆蟲？
一旦誘捕器完全關閉，葉片就形成了密封構造，以便實現以下目的：
將消化液和昆蟲身體保留在誘捕器內
阻止細菌與霉菌進入
為了確保將昆蟲包容在誘捕器之中，葉片的邊緣具有指狀纖毛，它們在葉片收緊時交織在一起。這些長長的毛狀突出部分讓捕蠅草看上去就像長了刺狀的牙齒一樣；但纖毛事實上只用於鎖住關閉的誘捕器。
誘捕器能容納的昆蟲大小存在上限。誘捕器的長度至多能達到約2.5釐米，而理想的昆蟲大小應該是這一長度的三分之一左右。如果昆蟲過大，誘捕器將無法形成足夠緊密的密封來阻擋細菌和霉菌進入。一旦細菌和霉菌進入，它們就能夠蠶食腐爛的昆蟲並大量繁殖，而誘捕器的葉片也會毀於這種侵襲。誘捕器將由於葉片腐爛而變黑，而這一切最終將導致捕蠅草死亡。
大自然就像家用產品制造商一樣，為誘捕器設計好了計劃報廢。經過大約10到12次部分或完全閉合之後，誘捕器就會喪失捕獵能力。葉片會一直保持張開，而原來的誘捕器也不再履行吸引並食用昆蟲這一例行公事，而是在通常為兩到三個月左右的余生中為光合作用這一過程貢獻能量。如此一來，如果誘捕器被不可食用的物體反復刺激，那麼植物能在這段專門用來進行光合作用的時間內，補償由於張開與關閉誘捕器所造成的一些能量與ATP損失。
讓我們回到美餐上來，一旦昆蟲被牢牢固定在誘捕器中，消化過程就可以開始了。此時，誘捕器便充當了小型的胃。就像人類的胃一樣，誘捕器能夠分泌出酸性消化液，以便完成以下工作：
溶解食物的軟組織和細胞膜
充當殺菌劑，以殺死無意中攝入或與食物一起密封的少量細菌
通過酶的作用將DNA、氨基酸和其他細胞分子消化為捕蠅草可以吸收的小碎片
這些消化液是從誘捕器內表面上的腺體中分泌出來的，並且直接分泌到所捕獲的獵物身上。昆蟲被浸泡在這些液體中5到12天之久，在這期間捕蠅草將消化昆蟲並攝取其養分。消化所花費的時間取決於：
昆蟲的大小 - 昆蟲的體積越大，將其分解所花費的時間就越長。
誘捕器的齡期 - 每次消化之後，消化液就被循環再利用，於是較老的誘捕器所分泌的酸酶混合物的消化能力會有一定程度的減弱。
溫度 - 環境溫度能夠影響分解速度，而從某種程度上講，溫度升高會使酶促過程大大加快。
這一過程一直持續到昆蟲只剩下堅硬的外骨骼為止。（人類和其他脊椎動物具有由鈣化的骨組織構成的剛性骨骼，而昆蟲和蛛類則不然，它們用更加柔韌的體表外骨骼來保護身體以及構建身體的骨架。）一旦酸性消化液中的養分消耗殆盡，捕蠅草會重新吸收消化液。這可作為重新打開誘捕器的信號，而昆蟲的殘骸通常被雨水衝走或被風吹走。
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發表於 2014-7-20 02:59 PM
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發表於 2014-7-22 04:39 AM
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