捕蝇草是一种非常有趣的食虫植物,在叶的顶端长有一个酷似“贝壳”的捕虫夹,且能分泌蜜汁,当有小虫闯入时,能以极快的速度将其夹住,并消化吸收。
捕蝇草的概况
捕蝇草最早记录可追溯到1760年1月24日,美国北卡罗莱纳州州长阿瑟•多布斯(Arthur Dobbs)发出的函件中首次对捕蝇草进行了描述,1768年约翰•埃利斯(John Ellis)在写的一篇文章中把捕蝇草这种植物称之为"Dionaea"。"Dionaea"来源于希腊神话当中的海洋女神狄俄涅(Dione),她与宙斯生下了维纳斯(Venus)——爱与美之神(Dionaea=Venus)。捕蝇草的学名"Dionaea muscipula",英文名为"Venus Flytrap",很美又极富寓意的名字,她用她的美丽狩猎爱情,美丽是个陷阱,一旦陷入无法自拔,捕蝇草是爱与美的象征!
捕蝇草(中文名)= Dionaea muscipula(学名)= Venus Flytrap(英文名,简称"VFT")
捕蝇草属于茅膏菜科捕蝇草属(Dionaea),全属仅1种,但有较多的园艺种、变种,原产美国卡罗莱纳州的大西洋沿岸平原地区,威尔明顿市周边100公里范围内。生长在稀树草原沼泽的泥炭或沙质土壤中,生长环境常年潮湿,但一般不会出现季节性淹水的情况。这些地区通常地面生长着低矮草本,因常年的野火抑制了高大植物的生长,只有零星的松树或灌木分布其中,因此很开阔,能接受到大量的日照。因地处大西洋沿岸,受海洋气候影响,这里温暖湿润,夏季白天30度左右,极少超过35度,日夜温差10度左右,冬季最低温度0度左右,一般不低于-7度。原生地由于人类的不断开发,生存空间遭到破坏日渐缩小,为保护物种,捕蝇草也被引入佛罗里达州等地区进行了复育。
捕蝇草的捕虫夹具有活动能力,捕虫过程非常具有趣味性,深得人们的喜爱,已成为国内最受玩家宠爱的食虫植物品种。
捕蝇草的形态
捕蝇草为多年生草本植物,鳞茎匍匐,少量须根很不发达,叶基生莲座状排列。叶由两部分组成,下部靠近茎的部分楔形,上部长有一个贝壳状的捕虫夹,叶长10厘米左右。捕蝇草的叶片有两种形态,夏天的叶片下部细长,并向空中伸展,其他季节的叶片下部又短又宽,并贴于地面(有些园艺种不论季节叶片始终平贴于地面)。冬季气温在10度以下时会休眠,休眠时大部分叶片会枯萎,只剩下中心很小的休眠叶,如温度进一步降低到0度左右,这时叶片可能会全部枯萎,只剩下地下的鳞茎过冬。成熟的植株每年初夏开花,花茎高约15-30厘米,伞状花序,花瓣白色一般5片成星形,蒴果卵形,成熟时开裂散出黑色水滴状种子。
捕蝇草的四季变化
二-四月——初春,苏醒后生长的第一片叶要比休眠叶大很多,平贴地面,叶柄宽大,颜色偏绿。
四-六月——初夏,一般开始生长直立叶,夏天的叶片下部细长,向空中伸展。成熟植株开始长出花茎,花茎抑制了叶片的生长,此时一般不再长新叶,直到花茎顶部开始枯萎后一个月左右(为使植株更加健壮,建议刚长花茎时即把花苞掐去,特别是瘦弱的植株,开花会促使其衰竭死亡。)。
五-七月——夏季,成熟植株进入盛花期,开花后一个多月种子即可成熟。
七-九月——盛夏,捕蝇草已经全部换上了夏叶,叶片下部细长,向空中伸展(个别园艺种叶片依然平贴于地面),长得十分茂盛。夏季开过花的植株此时花茎已枯萎,正在长新叶。
九-十一月——秋季,夏季的直立叶已经逐步枯萎,换上了平贴于地面的秋叶,此时植株丰满红艳,非常漂亮!
十一-次年三月——冬季,气温在10度以下时会休眠,休眠时大部分叶片会枯萎,只剩下中心很小的休眠叶,如温度进一步降低到0度左右,这时叶片可能会全部枯萎,只剩下地下的鳞茎过冬。
捕蝇草的捕虫夹是一个功能强大、“机关重重”的捕虫陷阱,能如贝壳一样感受外部的刺激,并以极快的速度闭合,但贝壳是为了防御,而它却是主动进攻,捕获昆虫等猎物。捕蝇草强大的捕猎本领令其它食虫植物都黯然失色,它是食虫植物界最顶尖的“猎手”,连达尔文(《物种起源》的作者)都称其为“世界最奇妙的植物之一”!
捕蝇草的捕虫夹边缘排列着十多根刺状的毛,内侧两边各有3根细小的感觉毛(个别也可能多1-2根),平时夹子呈60度张开,夹子内侧能分泌蜜汁,表面光亮且一般呈现出鲜艳的红色。当昆虫被吸引,爬到夹子内,在约为2-25秒的频率内如果触动其中一根感觉毛2次或者触动2根感觉毛,那么捕虫夹就会以极快的速度闭合(最快仅需0.1秒),将昆虫夹住,夹子两边的刺毛会相互交叉,犹如情人十指相扣,防止猎物逃脱。接着,遭受惊吓的昆虫开始挣扎,但越是挣扎夹子夹得越紧,象贝壳一样紧闭。此时夹子内壁的腺体开始分泌消化液,昆虫被浸泡在液体中窒息,消化液开始分解猎物。之后1-2个星期,昆虫被消化吸收,捕虫夹再次打开,剩下无法消化的昆虫外壳被风雨带走,新的“狩猎”又将开始!
奇妙的捕虫夹,它是如何完成一次“狩猎”过程的呢?惊奇的是捕虫夹的闭合需严格特定的碰触为条件,使人有必要相信它有一个快速的信息处理系统,类似动物的神经系统,来控制捕虫夹的复杂活动。当触动夹子内的感觉毛,其就象一个杠杆,压迫感觉毛基部的感觉细胞,这一动作会使感觉细胞产生一个电荷信号传递给捕虫夹的叶面组织,电荷在叶面组织内聚集,但还不足以激发其闭合,只有在特定时间再次碰触任何一根感觉毛时,电荷量达到阈值,夹子内侧液体迅速流向外侧,夹子内侧收缩变小,外侧膨胀变大,促使夹子翻转向内侧弯曲闭合,再通过局部的调整使夹子充分紧闭。具体的信息处理机制相当复杂,有待进一步研究。
捕虫夹的闭合速度除与自身因素有关以外,还与外界温度有较大关系,温度越高闭合速度越快,所以夏天夹子的闭合速度会比其他季节快很多,冬天休眠时则基本失去了闭合能力。
捕虫夹还能分辨食物与非食物,当我们用一块小石子触动感觉毛,使夹子闭合,过几小时后,它又会缓慢张开。
同一个捕虫夹也并非一直可以捕虫,一般捕猎三四次后便失去了捕虫能力,但仍有植物叶片原本具有的能力——通过光合作用参与植物生长。如果捕虫夹闭合没有捕捉到猎物,开合20多次后也将失去捕虫能力,所以不要频繁的去碰触夹子,且开合的过程也需要消耗植物很多的能量。但即使捕虫夹没有被使用,两三个月后也将随着新陈代谢不断枯萎,被新的夹子所取代。