对于捕蝇草来说,享受一顿美餐就像数到五一样简单。作为植物界昆虫的捕食者,捕蝇草进化出了一些激进的特征来吸引和捕捉猎物。它们会散发出甜美的果香来引诱饥饿的苍蝇。它们在“嘴巴”内侧长有对触摸敏感的毛发,以告知它们何时应该合拢。现在,似乎当它们捕捉到的猎物挣扎时,它们还会启动一种倒计时。
根据发表在《Current Biology》杂志上的研究,捕蝇草依赖于一种计算机制来决定捕获到的东西是否值得吃。
捕蝇草如何捕捉猎物

(图片来源:Kuttelvaserova Stuchelova/Shutterstock)
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捕蝇草生长在贫瘠的沼泽地,它们的食肉习性提供了一种获取养分的替代方式。然而,植物每次合拢捕虫器都要消耗大量宝贵的能量。为了避免徒劳而昂贵的捕食,捕蝇草需要区分雨滴和美味的猎物。
为此,植物的“嘴巴”装有微小的感觉毛发,作为触发机制。触摸一次触发毛发不会有任何反应,但两次触摸会触发一个瞬间反应,使叶片 内曲,如同将隐形眼镜向外翻,将受害者困在里面。
虽然双次触摸机制早已为人所知,但德国维尔茨堡大学的研究人员发现,植物在捕获到猎物后还会继续计数。被困住的昆虫自然会挣扎着试图逃脱。它们的蠕动会再次触发毛发,告知植物释放一种名为茉莉酸的激素,这种激素会启动消化过程。
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是什么让捕蝇草的“嘴巴”如此独特?

(图片来源:josehidalgo87/Shutterstock)
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再触摸两次触发毛发,总共五次,就会释放消化酶,将植物的“嘴巴”变成一个胃,在一周左右的时间内缓慢溶解昆虫,如苍蝇。
研究人员认为,这种机制背后的逻辑是,只有活着的、因此可以消化的东西才会继续移动并触发毛发,表明它们是值得捕食的猎物。对于昆虫来说,它们越挣扎,情况就越糟糕。
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捕蝇草特殊饮食的重要性

(图片来源:NataliaCatalina/Shutterstock)
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要作为一种食肉植物生存,捕蝇草需要特殊的饮食。它们的捕虫系统依赖于通过钙离子传递的电信号,以及消化化合物。这两种系统都需要通过光合作用无法单独获得的独特输入。在自然界,苍蝇和其他昆虫提供这些关键成分,但供应有限。
依赖昆虫意味着一次徒劳的捕食可能导致致命的后果。因此,植物通过区分食物和“愚弄”来维持其微妙的平衡。捕蝇草进行计数的具体方法尚不清楚,这是该团队进一步研究的课题。这些植物没有中枢神经系统,这表明该过程是化学或机械性质的。该团队目前正在对捕蝇草的基因组进行测序,以揭示其感官系统的更多线索。
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Current Biology. 捕蝇草 Dionaea muscipula 计算猎物诱导的动作电位以诱导钠吸收
Cell Press. 食虫植物计算猎物/ Curr. Biol., 2016年1月21日 (第26卷,第3期)
美国科学促进会。 哈佛科学家发现捕蝇草是如何合拢的














