第一部分先写肉食植物。因为肉食植物不常见。判断一种植物是否为肉食植物的标准有三条:1.通过陷阱装置吸引猎物。 2.通过陷阱装置捕捉猎物。3.通过分泌酶消化猎物。
前两点是显而易见的,第三点就引起了很多的争议。因为人们后来发现,很多肉食植物没有自己分泌消化酶的能力,而是需要通过微生物帮助降解有机质的。比如瓶子草科(Sarraceniaceae)的三个属中,眼镜蛇草属(Darlingtonia)和太阳瓶子草属(Heliamphora)是没有能力消化食物的,只有瓶子草属(Sarracenia)可以分泌消化酶。那么前面两种是否可以算作肉食植物呢?如果不算作肉食植物的话,它们明显是通过抓捕动物获得了营养,只不过是在微生物的帮助下进行分解并吸收营养的。如果算作肉食植物的话,诸如某些天竺葵、西番莲一类有黏性腺毛,可以粘住爬于其上的小昆虫的植物,是否也能算作肉食植物呢?因为它们明显也可以通过自己粘住的动物尸体被微生物分解时所产生的营养获益。
从演化顺序上来看,捕虫装置的形成,也是早于消化机制的产生的。所以有人就提出了新的概念来区分这些不同的植物,将那些具有杀死动物的行为的植物广义地称为谋杀植物(murderous plants),将有明显捕虫装置,但缺乏消化功能的植物称为原肉食植物(proto-carnivorous plant),而将同时有捕虫装置也有消化功能的植物称为真肉食植物(true carnivorous plant)。
从系统发育的角度来看,食虫植物独立起源了6~7次,分布于约10个科,20个属,650种。这其中既有早已为大家所熟知的猪笼草、茅膏菜、狸藻、捕蝇草和瓶子草,也有迟至1979年才被发现肉食性的生长于西非的盾籽穗叶藤(Triphyophyllum peltatum)和2012年才被证实肉食性的菲尔科西亚属(Philcoxia)。肉食植物由于跟动物存在高度的互动,也产生了很多演化生物学上的奇特议题,吸引了生物学家的注意。我将在后面以专题的形式围绕不同的肉食植物揭示它们的奇特之处和背后的科学故事。