大自然的奧妙之食蟲植物豬籠草小議

黎高飛+蔣世祿

摘 要：列舉了食蟲植物豬籠草消化酶的種類，綜述了豬籠草捕蟲原理、豬籠草對營養(yǎng)物質的消化和吸收的原理以及食蟲植物在食物鏈中的歸屬。

關鍵詞：豬籠草；捕蟲；消化液；消化吸收；食物鏈

一、豬籠草概述

豬籠草是一種熱帶食蟲植物，主要分布于亞洲中南半島至太平洋北部，屬于國家二級保護植物，目前人們已發(fā)現(xiàn)的豬籠草大概有100多種。豬籠草通常生活的土壤比較貧瘠，所以需要依靠其他途徑來獲得氮、無機鹽離子等營養(yǎng)。而這種營養(yǎng)的獲得依賴于豬籠草所具有的特殊營養(yǎng)吸收器官——捕蟲囊。捕蟲囊是豬籠草葉子特殊的結構，其中含有多種消化酶類，可通過消化被捕食的昆蟲為自身生長提供營養(yǎng)物質。一般的生長適溫為25℃～32℃，濕度較高，所以在其生長季節(jié)要經(jīng)常噴水以保持周圍的高濕環(huán)境，在冬季生長要防止凍害，溫度一般不能過低，在12℃以下豬籠草植物會停止生長，10℃以下葉片邊緣容易遭受凍害。豬籠草雖然在我國南方地區(qū)有一些分布，但很少被應用。目前我國的一些豬籠草品種主要用于一些家庭觀賞，園藝展覽。

二、捕蟲原理

豬籠草的這種特殊的結構捕蟲囊，形態(tài)和功能類似于動物的嘴，口唇周圍分布有大量蜜腺，能分泌一些帶酸甜的蜜汁，并且蜜汁具有麻醉效果，以達到吸引和麻痹獵物的目的。在捕蟲囊底部的內側囊壁有大量消化腺，這些腺體細胞能分泌與動物的消化液類似的物質，一些帶有黏性的消化液分布在捕蟲囊底部。當有獵物靠近豬籠草時，會被捕蟲囊中的氣味吸引，進入囊中后喪命。其實囊蓋并不像有些資料中所提到的那樣會自動關閉，但由于捕蟲囊的囊口內側囊壁有一層厚厚的蠟質，并且很光滑，可以防止昆蟲爬出。一旦昆蟲等獵物滑落瓶內，先被瓶底的液體淹死，再被消化液分解，最后作為豬籠草自身的營養(yǎng)物質被逐漸消化吸收。

三、豬籠草的消化和吸收

1.豬籠草消化液成分

豬籠草的消化液主要來自捕蟲囊上的腺體，這些腺體細胞分泌汁液。人們通過電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)這些腺體細胞與動物分泌細胞相似，比如都有高度發(fā)達的細胞器內質網(wǎng)和高爾基體。在豬籠草消化液中氧含量較豐富，偏酸性，且粘度較大。其主要成分有多種酶、次生代謝物，一些微生物以及昆蟲降解產(chǎn)物（氨基酸、肽類、銨鹽等）、無機鹽、糖類、酸等。其中酶的種類較多，起主要作用的是蛋白水解酶和脂酶，畢竟獵物的主要成分是蛋白質和脂質。除了這兩種酶外還有很多其他酶，其中還有一種幾丁質酶可能在植物消化食物以及吸收營養(yǎng)方面發(fā)揮作用。在消化液中的一些微生物，它們在豬籠草分解獵物過程中也起著非常重要的作用，它們也能釋放一些消化酶，相互之間也有一些捕食關系。

2.營養(yǎng)的吸收

當一些蟲類進入到豬籠草的捕蟲囊中時，豬籠草會分泌消化液，蟲體在多種消化酶的作用下，會被逐漸分解。并且捕蟲囊中腺體分泌細胞具有許多突起，結構上與動物傳遞細胞類似，因此它們除具有分泌作用之外，還具有吸收功能。因此當蟲類被捕后，蟲體中的物質被分解成一些小分子物質，這樣容易被自身細胞吸收，再通過細胞壁上眾多的胞間連絲，逐步轉運到捕蟲囊的輸導組織內，供植物體利用。

四、含有食蟲植物的食物鏈

食蟲植物如豬籠草，能進行光合作用，所以從其能自養(yǎng)的角度看，可認為它是生產(chǎn)者，而從它能捕食昆蟲的角度看，則可認為它是消費者。捕食動物只是作為其營養(yǎng)來源的補充，其主要獲取營養(yǎng)的途徑還是通過光合作用，所以食蟲動物只是植物的特例而已?？茖W研究的是一般規(guī)律，所以含有食蟲植物的食物鏈可以寫成：植物→動物1→食蟲植物→動物2→動物3，此時的豬籠草就是第三營養(yǎng)級、次級消費者；亦可寫成食蟲植物→動物2→動物3，此時則為第一營養(yǎng)級、生產(chǎn)者。所以在高中教學中，很多同學有一些固定的思維，非要把一個生物劃分為某種固定的生物成分，老師可以把它作為一個特例給學生們介紹一下，但要求學生們理解豬籠草可以作為生產(chǎn)者或消費者的依據(jù)。那么有人會問到底豬籠草是光合作用還是捕蟲更重要，至于這個問題目前科學界沒有定論。目前的研究表面，在豬籠草的生命過程中，光合作用和捕蟲兩個過程都是必不可少的，從營養(yǎng)物質提供上來說，一個是主體一個是補充。不過現(xiàn)在社會上有一些錯誤的觀點認為豬籠草是捕蟲神器，在家里擺上豬籠草，利用其發(fā)出的特殊香味吸引蟲子，達到驅蟲，甚至驅蚊的效果。實際上豬籠草捕蟲只是它的一種生存方式，一種營養(yǎng)補充，并且對于大多數(shù)豬籠草來說，它的主食是一些陸生蟲類。

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