植物是自养的、自给自足的生物,能够利用阳光进行光合作用,将无机物转化为碳水化合物,获取生长发育所必需的营养物质。这些生长因子并不难获得,所以植物可以在非常恶劣的条件下生存。然而,也有一种植物养成了“吃肉”的习惯。
这些植物是食肉动物。世界上已知的食肉动物有600多种。在它们的饮食中,既有小型昆虫,也有像老鼠这样的大型哺乳动物。一旦被困住,食肉动物会分泌可怕的消化液,慢慢溶解动物。与其他素食者相比,方法极其残忍。那么为什么食肉动物会有这么奇怪的爱好呢?
吃荤也是迫不得已
就像人类正在遭受气候变化之苦一样,一些植物由于缺乏营养而难以存活。为了生存,它们开始“吃肉”,食肉植物也有类似的“难处”。大多数食肉植物生活在强光和淹没的沼泽环境中。因为湿地的水会很快带走土壤中的养分,土壤中氮和磷的含量很低,氮是植物合成蛋白质和dna的主要成分之一,这使得很少有植物能在这种环境下存活。面对如此绝境,食肉植物不得不寻找新的途径来食用营养丰富的动物,获取生存所必需的氮、钾、钙、磷等矿物质。
研究人员推测,起初,食肉植物的祖先也是“素食者”。以耐盐食肉植物为例。起初,这些植物可以适应高含盐量的环境。它们使用特殊的腺体通过叶子去除从土壤中吸收的盐,这正好杀死了周围的昆虫。昆虫的身体成为土壤或植物本身的天然肥料。
猪笼草也是如此。笼草是一种多年生草本植物,可以捕食昆虫。各种笼养的草,外形都差不多:笼子像猪笼,内表面蜡质光滑。昆虫掉进去之后很难爬出来。
结果表明,北美东海岸的澳大利亚,猪笼草和亚洲猪笼草与杨桃、猕猴桃和荞麦亲缘关系较近,但它们的食肉方式基本相同。起初,这些猪笼草的蛋白质被用来抵抗疾病。然后,为了应对被困的昆虫,在完全不同的地理环境中,这些猪笼草成功地将其蛋白质改良成帮助消化“肉类食物”的酶,包括来自昆虫外骨骼的几丁质酶,紫色酸性磷酸酶帮助它们从猎物中吸收磷。
吃荤的巨大代价
食肉动物虽然进化出了“吃肉”的能力,让自己活得更好,但也付出了巨大的代价。随着更多的能量投入到食肉动物的适应过程中,比如它们会把叶子设计成诱捕和消化猎物的陷阱,用于光合作用的叶子会减少,导致光合效率低下。所以大部分食肉动物生长缓慢,个头不大。即使他们可以通过吃昆虫来“改善饮食”,但他们的氮摄入量仍然有限。
所以,你永远不会遇到一种巨大的食肉植物,你也不必害怕自然界中是否存在大到足以吃人的食肉植物。
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另一个困扰食肉动物的问题是如何繁殖。和很多植物一样,食肉动物的生殖器官是花,种子是它们的后代。大部分花也分为雌蕊和雄蕊,需要昆虫授粉,这样精细胞和卵细胞结合,就产生了一个尴尬的冲突:一方面,食肉动物需要吃昆虫来补充营养;另一方面,它们需要授粉和繁殖。例如,西班牙,堇菜属的一种食肉植物,就遇到了这样的麻烦。一般来说,如果它的花被许多传粉者授粉,它会产生更多的种子。但由于诱捕器靠近花朵,也会吃掉很多传粉者,大大降低了繁殖能力。
吃荤or吃素,环境说了算
“吃肉”的问题很多。因此,与寄生植物和腐生植物不同,目前发现的食肉植物没有一种完全放弃自养光合作用。此外,如果条件允许,一些食肉植物会变成非食肉植物。
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