肉食性植物的秘密——捕蠅草會設下陷阱捕食它的傳粉昆蟲們

天下 02-13

一項來自北卡羅來納州立大學的最新研究表明，包括郭公蟲在內的數種昆蟲對捕蠅草的傳粉過程起到了決定性作用。

攝影：ELSA YOUNGSTEADT

經研究發現，數種昆蟲積极參与了這種肉食性植物的傳粉過程，但為什麼這些植物不吃它們，尚無定論。

撰文：ELAINA ZACHOS

在600多種肉食性植物中，捕蠅草是最具有代表性的一種。「節肢動物暗殺者」之所以要以昆蟲為食，是為了補充土壤無法提供的某些營養物。和其他廣泛分布的肉食性植物不同，較為脆弱的捕蠅草僅分布於美國北卡羅來納州和南卡羅來納州的小片亞熱帶濕地中。

多年來，科學家對這種植物的研究尚不透徹，還有很多秘密有待探索。

「總的來說，有關捕蠅草的研究大多局限於『陷阱』這一特徵。至於有誰為它們傳粉，就沒人說得清了。」來自北卡羅來納州立大學的昆蟲學教授Clyde Sorenson說道。

Sorenson和他的大學同事一道對原產地上的捕蠅草進行了研究，初步搞清了數種參與捕蠅草傳粉的昆蟲，並發表了文章。研究者發現，雖然很多昆蟲和蜘蛛在捕蠅草看來就是「一塊飛肉」，但有三個物種竟然和捕蠅草很親近，還常常攜帶大量花粉。

刊登在《American Naturalist》期刊上的這篇最新報道，標誌著研究者首次涉足研究捕蠅草的傳粉動物。

捕蠅草的食譜

捕蠅草的花期長達5周，研究團隊在此期間4次趕赴北卡羅來納州的威爾明頓，搜索範圍達方圓160公里，這裡是捕蠅草的原產地之一。他們在捕蠅草的花朵和葉子陷阱中收穫了大量的甲蟲和蜘蛛。

捕蠅草的花朵和捕食用的葉子相距較遠，前者位於高高的花莖頂端，中心呈亮綠色，花瓣白色；而葉子靠近地面，某種程度上防止了傳粉者誤入陷阱。另外，捕蠅草的果實外觀為綠色，形如胖嘟嘟的莢，內有黑亮的種子。

捕蠅草（學名Dionaea muscipula）自成一屬，產於美國東海岸相對較小的一片區域。

攝影：CLYDE SORENSON

葉子內側排列著短小堅硬的感覺毛，當有物體觸碰它們時，它們會傳遞信號，讓葉子合上。葉子合攏之前可能有數秒的延遲，但真正合攏的瞬間尚不足一秒，美味已插翅難逃。

葉子合攏後，會緊緊的束縛住昆蟲，而葉子邊緣的刺毛如雙手合十般緊扣，形成密不透風的「消化餐廳」，除了防止溶解的「肉汁」流淌出去，還能阻止細菌的侵入。整個消化過程長達數天之久。

該論文的第一作者Elsa Youngsteadt共打開了200多個捕蠅草「消化餐廳」，以查看裡面正在溶解的昆蟲殘骸。有些昆蟲的溶解程度較高，甚至難以辨識它所屬的物種。

經過大量樣本的收集，研究人員把吃到一半的昆蟲悉數帶回實驗室，然後剔除它們所攜帶的花粉，並檢驗這些花粉是否屬於捕蠅草。捕蠅草的花粉有當地生態系統其它花粉的10倍大，而且具有4個裂片。Youngsteadt將其形容為「從電視遊戲里跑出來的小顆粒。」

捕蠅草的花粉顆粒有草本植物勿忘我的15倍大。

攝影：MARTIN OEGGERLI, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE

差不多有100種動物「到訪」這些捕蠅草，真正負責傳粉的只有少數幾種，它們是綠隧蜂、郭公蟲以及名為 notch-tipped flower longhorn beetle的花天牛。這三種昆蟲並沒有出現在陷阱里。一般而言，蜜蜂是傳粉的常客，而甲蟲卻不像是傳粉者。但既然研究結果如此，那麼這兩種甲蟲對捕蠅草來說，可能真的尤為重要。

「結果令人振奮，」Sorenson說道，「我們原本沒想到能獲得這麼多活著的傳粉者。」

「挑食」的捕蠅草

研究結果讓科學家對這種標誌性的植物有了大概的了解。至少我們現在知道有哪些昆蟲為野外的捕蠅草進行傳粉作業，下一步的重點就是搞清捕蠅草不吃它們的原因。

或許是因為這種植物的特殊結構，使得這些傳粉昆蟲得以寬恕。捕蠅草的花朵位於高高的花莖頂端，距離緊貼地面的葉子甚遠。傳粉者可能只是在「危險區」上方活動，飛掠在花朵之間。但值得一提的是，雖然有些傳粉昆蟲確實傳播了花粉，但很多傢伙卻是在以此為食。

「這些傳粉昆蟲到底有沒有負責任的做好花粉傳播工作，我們不得而知。」該論文的作者之一、同樣來自北卡羅來納州立大學的生態學教授Rebecca Irwin說道。

捕蠅草的顏色或許左右著傳粉者的目的地。葉子陷阱的色調分布於紅綠之間，研究發現，不同的色調吸引不同的獵物，那麼這幾種傳粉昆蟲對這些色調是否無動於衷呢？另外，捕蠅草還可能散發出特定的氣味或者化學物質，並且對傳粉者和獵物區別對待。