只在花期捕捉昆蟲的新型食肉植物

大多數(shù)食肉植物是全職捕食者。比如捕蠅草，它們?nèi)甓荚凇肮ぷ鳌保孟掳蜖畹娜~子捕捉蒼蠅。現(xiàn)在，研究人員描述了一種新的食肉植物，它只在開花時捕捉昆蟲。其黏性茸毛在植物中相對常見，因此會被昆蟲忽視。作者表示，該物種可能只是眾多尚未被發(fā)現(xiàn)的“神秘食肉者”之一。

“這是一個非常有趣的發(fā)現(xiàn)，也是一項精心設(shè)計的研究。”并未參與這項研究的英國布里斯托大學(xué)食肉植物專家Ulrike Bauer說。

世界上約有800種食肉植物，大多數(shù)屬于密切相關(guān)的群體。許多物種都有捕蠅器，如維納斯捕蠅器，而其他種類則依靠黏性表面，還有一些種類將獵物引誘到充滿消化液的“房間”里。上一次新發(fā)現(xiàn)食肉植物是在2012年，研究人員在巴西大草原發(fā)現(xiàn)了一種植物，它用生長在地下的特殊葉子捕捉微小蠕蟲。

這項新研究中的物種被稱為“西部假水仙”，生活在北美西部多山的沼澤和其他缺乏營養(yǎng)的地區(qū)。花莖上部覆蓋著紅色小茸毛，散發(fā)出一種閃閃發(fā)光的黏性物質(zhì)。這些茸毛可以在“黏水滴”中捕捉蒼蠅和小甲蟲。實際上，許多其他種類的植物也是如此，不過它們使用這些茸毛來防御害蟲，而非作為營養(yǎng)來源。

西部假水仙的食肉性線索來自植物進化的基因組研究。在加拿大溫哥華英屬哥倫比亞大學(xué)植物學(xué)者Sean Graham實驗室工作的研究生Gregory Ross注意到，西部假水仙和一些食肉植物一樣，缺失了某些基因。這些基因可參與光合作用的微調(diào)，例如當(dāng)植物暴露在斑駁的陽光下時。

彼時，在該實驗室工作的博士生林千時（音譯）決定對此展開研究。他為西部假水仙準備了一種特殊食材——用同位素或氮的形式喂養(yǎng)的果蠅。該物質(zhì)在自然界中很少見，可以揭示植物是否從果蠅那里吸收了營養(yǎng)。在150只果蠅成熟后，林千時將其冷凍。他和同事探訪了溫哥華附近一處沼澤，在那里將果蠅添加到10株西部假水仙植物中；作為對照，還將一部分果蠅添加到相當(dāng)數(shù)量的非食肉植物中。

最新發(fā)現(xiàn)的這種肉食性植物能消化被其花莖上黏性茸毛困住的昆蟲。

一至兩周后，研究人員將這些植物帶回實驗室。他們可以在西部假水仙的莖、葉和果實中檢測到氮同位素，在非食肉植物中則檢測不到。研究小組8月10日在報告中說，類似于生活在附近的另一種食肉植物毛氈草，西部假水仙一半以上的氮來自獵物。

“這就證明它是一種食肉植物。”林千時說，“我為這一發(fā)現(xiàn)感到非常興奮。”他還表示，該植物的茸毛產(chǎn)生的酶，即磷酸酶，與其他食肉植物用來從獵物身上提取營養(yǎng)磷的酶相同。

許多食肉植物用黏毛誘捕蒼蠅和小甲蟲，但它們讓這些“陷阱”遠離花朵，因為吃掉傳粉需要的昆蟲不太明智。西部假水仙不會這樣，它的黏毛長在帶花的主莖上，花可以長到80厘米高。作者認為，紅色的毛和有光澤的水滴會吸引昆蟲，比如毛氈草，不過這些黏毛很小，無法捕捉蜜蜂或其他傳粉者。

德國慕尼黑國家植物收藏中心植物學(xué)家Andreas Fleischmann不相信西部假水仙是一種真正的食肉植物，他說需要清楚地證明這種植物是在誘殺昆蟲。他認為這些茸毛更有可能是用來殺死從花朵上竊取花粉或花蜜卻不給它們“施肥”的昆蟲。這種植物更像是一個被動的殺手，而不是一個葉子經(jīng)過改良用來誘捕的主動殺手。