為什麼會有肉食植物?

植物為什麼會變成肉食性的?

植物成為肉食性的,需要進化出能夠捕食的結構,比如豬籠草的捕蟲裝置,和動物素食還是有一定的區別的。可是植物為什麼會知道往這個方向進化呢?


最近正好做完肉食植物的文獻研究,來答一記。

肉食植物(Carnivorous plant) 一般生長在沼澤、濕地一類氮素比較貧乏的生態環境裡面。為了補充氮素,肉食植物就進化出了各種可以捕獲小動物的結構來為自己補充生長所需要的氮素。但是作為營養來源,肉食行為並不穩定,所以目跟寄生植物和腐生植物不同,目前所發現的肉食植物,沒有一種完全放棄了光合作用。

目前關於肉食植物的定義學界尚存在爭議,主要是因為某些傳統認為的肉食植物,比如某些鳳梨科植物和谷精草科植物,只是通過陷阱把小昆蟲困在裡面,自己並不產生消化酶,而是藉助陷阱中的細菌來分解昆蟲屍體。那麼這樣的植物算不算是肉食植物呢?其實我們身邊也有一些植物,它們可以通過腺毛粘住昆蟲,但並不消化它們。當然,我們可以預見,昆蟲屍體的分解無疑對它們的生長是有好處的,這樣看來,如果僅僅是殺死動物,那麼肉食植物的範圍會非常寬泛。所以,有學者(如Mark Chase)建議,僅僅把能捕獲,殺死並消化動物的植物看成是肉食植物,另外用一個更寬泛的概念——謀殺植物(Murderous plants),來稱呼那些可以通過殺死動物獲得好處的植物,

從進化的角度來看,肉食植物有多次獨立起源(大概6-7次,Chase et al., 2009)。肉食植物的形成分為兩個部分:捕蟲器官的形成和消化結構的形成。最簡單的捕蟲裝置是漏斗狀葉,在某些普通植物如長葉車前(Plantago lanceolata),有時會看到如下圖所示的漏斗狀葉,可能為捕蟲器官的雛形:

在某些捕蟲堇(

在某些捕蟲堇(Pinguicula agnata)中偶爾會看到漏斗狀葉,可能提示了捕蟲堇捕蟲葉的原始形態(拍自W. Barthlott的 Carnivous Plant)。

一般認為捕蟲裝置的形成早於消化結構,肉食植物都經過了一個謀殺植物的祖先階段。這點可以從瓶子草科(Sarraceniaceae)的進化過程看到。瓶子草科的三個屬中,眼鏡蛇瓶子草屬(

一般認為捕蟲裝置的形成早於消化結構,肉食植物都經過了一個謀殺植物的祖先階段。這點可以從瓶子草科(Sarraceniaceae)的進化過程看到。瓶子草科的三個屬中,眼鏡蛇瓶子草屬(Darlingtonia)和太陽瓶子草屬( Heliamphora )是沒有能力消化食物的(但H. tatei 已被報道可以分泌消化酶),但瓶子草屬( Sarracenia )可以分泌消化酶,是真正意義上的肉食植物。

太陽瓶子草(

太陽瓶子草(Heliamphora chimantensis),非常高貴耀眼,但只是通過存積在漏斗葉中的液體淹死動物,通過液體中的細菌分解屍體。分布於南美洲

眼鏡蛇瓶子草(

眼鏡蛇瓶子草(Darlingtonia californica),名如其形,很有意思,該屬就只有這一種,分布於美國北加州和俄勒岡。

小瓶子草(

小瓶子草(Sarracenia minor) 。瓶子草屬分布於北美,可以產生消化酶,是完全意義上的肉食植物。

唔下面盤點一下已發現的所有肉食植物類群吧。

單子葉植物裡面還沒有發現完全肉食植物,只有一些鳳梨科植物和谷精草科植物可以算是謀殺植物,都是通過葉基部積聚的液體淹死動物,再利用細菌分解獲得營養。

土瓶草科(Cephalotaceae):單屬單種,只有土瓶草(Cephalotus follicularis) 一種。只分布於澳大利亞西南部海角很小的一塊區域。外觀和豬籠草類似,但氣質不佳,一副屌絲樣,差評。


土瓶草(Cephalotus follicularis)

雙鉤葉科(Dioncophyllaceae ):包含三個單種屬,但只有盾籽穗葉藤(Triphyophyllum peltatum) 一屬一種是肉食植物,分布於西非象牙海岸一帶。鑒於該科和粘蟲草科以及其它肉食植物的近緣關係,其它兩屬可能是在進化過程中丟失了肉食習性。盾籽穗葉藤極難種植,目前只有幾處專業的植物園有種植。盾籽穗葉藤會在幼芽上長出如同毛氈苔一樣的長長的帶有粘液腺的變態葉來捕捉昆蟲。


盾籽穗葉藤(Triphyophyllum peltatum) 。盾籽穗葉藤會在幼芽上長出如同毛氈苔一樣的長長的帶有粘液腺毛的變態葉來捕捉昆蟲。

茅膏菜科(Droseraceae):肉食植物的大科,包括了最為人所熟知的幾種肉食植物。三個屬:茅膏菜屬(Drosera),捕蠅草屬(Dionaea)和貉藻屬(Aldrovanda),三個屬之間形態差異巨大。


叉葉茅膏菜(Drosera binata) ,長得比較奇葩的茅膏菜。茅膏菜屬種類很多,全球分布,靠分泌粘液的腺毛來捕獲和消化獵物。

捕蠅草(

捕蠅草(Dionaea muscipula)。單種屬,分布於加州海岸平原。進化出了所有肉食植物裡面最主動的捕蟲陷阱。


囊泡貉藻(Aldrovanda vesiculosa):單種屬,除美洲以外廣泛分布,完全水生的肉食植物,捕蟲機制跟捕蠅草類似,被達爾文稱為水生的捕蠅草。養殖非常困難。

粘蟲草科(Drosohyllaceae):單屬單種,只分布於西班牙、葡萄牙和摩洛哥。

粘蟲草(

粘蟲草(Drosophyllum lusitanicum)。捕蟲機制和茅膏菜類似,利用粘液腺毛。但生境在喜歡濕潤的肉食植物裡面尤其特殊,生長在乾旱的環境中。養殖比較困難,對澆水的多少極為敏感。

豬籠草科(Nepenthaceae):一屬一百多種,分布於從馬達加斯加到澳大利亞東北部,新喀里多尼亞的太平洋熱帶地區。也是最為人熟知的捕蟲植物啦。

馬桶豬籠草(

馬桶豬籠草(Nepenthes jamban)。物如其名,惡趣味而已。

蘋果豬籠草(

蘋果豬籠草(Nepenthes ampullaria)。值得注意的是該種豬籠草已經失去肉食習性,改為搜集從上面掉落的落葉和鳥糞產生的腐殖質提供營養。(籠口寬闊,籠蓋後翻)

瓶子草科(Sarraceniaceae): 圖片和介紹見最前面。

腺毛草科(Byblidaceae):單屬若干種,分布於澳大利亞西北部和新幾內亞島南部。粘液在陽光下反射色彩,又叫彩虹草。

亞麻花腺毛草(

亞麻花腺毛草(Byblis liniflora)。捕蟲機製為粘液腺毛。

狸藻科 (Lentibulariaceae):三屬,世界性分布。包括狸藻和捕蟲堇這些為人熟知的肉食植物。

人見人愛的小兔狸藻(

人見人愛的小兔狸藻(Utricularia sandersonii)。萌萌噠。狸藻為水生植物,採用非常獨特而精緻的捕捉陷阱。

這個是狸藻的捕蟲囊,一般狀態處於負壓,如果有水生小動物游過觸動了囊口的纖毛,捕蟲囊就會瞬間釋放負壓,如同吸塵器一樣把小動物吸進捕蟲囊內進行消化。

這個是狸藻的捕蟲囊,一般狀態處於負壓,如果有水生小動物游過觸動了囊口的纖毛,捕蟲囊就會瞬間釋放負壓,如同吸塵器一樣把小動物吸進捕蟲囊內進行消化。

圓切捕蟲堇(

圓切捕蟲堇(Pinguicula cyclosecta)。捕蟲堇的捕蟲機制類似於粘蠅紙。

螺旋狸藻(

螺旋狸藻(Genlisea subglabra)。該屬只分布在熱帶美洲和非洲,看起來其貌不揚,但其捕蟲手段卻非常之牛逼哄哄。

(W. Barthlott). 螺旋狸藻的玄機在於,地下變態葉會形成叉狀結構,叉子的頂端有很多空隙讓土壤生物鑽入,但空隙里的倒毛使得土壤生物只能前進不能後退,最後到達中央膨大的部分結束它們悲慘的一生。

(W. Barthlott). 螺旋狸藻的玄機在於,地下變態葉會形成叉狀結構,叉子的頂端有很多空隙讓土壤生物鑽入,但空隙里的倒毛使得土壤生物只能前進不能後退,最後到達中央膨大的部分結束它們悲慘的一生。

花柱草科(Stylidiaceae): 五屬,只有花柱草屬(Stylidium )有肉食性。分布於澳大利亞,利用花莖上的粘液腺毛捕捉和消化昆蟲。

Stylidium turbinatum)花柱草又被稱為扳機植物(triggerplants)。圖中左上方彎曲的部分是合蕊柱,當昆蟲來傳粉時,合蕊柱受到機械刺激便會像扳機一樣彈出,把花粉打到昆蟲身上,並接受昆蟲身上來自其它植株的花粉。(喂喂可是你們還吃它們啊!真是吃干抹凈。可憐可憐這些任勞任怨的昆蟲吧,做花不能這麼不厚道!)

此外,一些非完全肉食性的謀殺植物也是非常有看點的。比如捕蟲樹科(Roridulaceae),一屬兩種,特產南非。

美杜莎捕蟲樹(

美杜莎捕蟲樹(Roridula gorgonias)。捕蟲樹本身只是利用粘液腺毛粘住昆蟲,本身不消化獵物。和它共生的有兩種蝽Pameridea roridulaeP. marthothii,會消化這些獵物,捕蟲樹就靠它們的糞便提供營養,這真是狼狽為奸的典型。然而悲劇的是這兩種蝽同時也以捕蟲樹為食,藉以控制捕蟲樹的種群大小。

此外,薺菜(Capsella bursa-pastoris)的種子受潮可以分泌粘液,粘住跑過來的線蟲並毒殺,為自己種子萌發提供營養。Burger 於2005年發現,熱帶島嶼上的紫茉莉科樹木無刺藤(Pisonia grandis)會產生粘性極強的種子,從而導致海鳥經常在採食果實時被粘在果枝上動彈不得,最後悲慘的死去。有學者就宣稱啊,無刺藤這種病態的殺鳥行為是讓鳥類屍體為自己種子的萌發提供營養。然而Burger卻發現,被海鳥的腐爛屍體吸引過來的蟹類所造成的破壞要遠遠超過了提供營養所產生的好處。

他們的結論是,無刺藤的初衷只是想讓種子粘在鳥身上不掉下來以實現長距離種子傳播,誰知道種子粘性太強,造成了它並不情願看到的悲劇,鳥都還沒飛出去就被它自己坑死了,簡直哭暈在廁所。

慘遭無刺藤荼毒的鳥兒。它還只是孩子啊,你們千萬不要放過它

慘遭無刺藤荼毒的鳥兒。它還只是孩子啊,你們千萬不要放過它

已經飛不起來了,簡直無情

已經飛不起來了,簡直無情

這個故事告訴我們,不作死就不會死,無刺藤也是蠻蠢萌的不是么。
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題外話。我本來是做腐生植物的基因組學和系統學的,組裡有個做澤瀉目的人畢業了,發現很多沉水,尤其是海洋沉水植物有葉綠體基因丟失,這個本來是比較好理解的,結果他還做出來一個幺蛾子,在一個非水生種裡面也發現了葉綠體基因丟失,這下就難辦了,怎麼解釋呢?最後腦洞大開,看它有腺毛,就用肉食植物來解釋。問題是現在單子葉植物還沒有發現完全肉食植物。。。不過他畢業了也就沒人繼續做下去。

有天導師就端著咖啡笑兮兮地走上來了:「誒,你看腐生植物這麼重口味的你都做了,要不要來點更重口味的啊?」

「吼啊吼啊!」

「那就和我簽訂契約,成為發現新肉食植物的植物獵人吧!」

所以現在我又上了肉食植物的賊船了,真是誓要把各種重口味植物一網打盡的節奏啊。


肉食植物生活區域貧瘠,土地里沒有養分,進化至今其根部只用來吸水,所以即便自己養的時候也只能澆純凈水(我是用實驗室超純水代替),否則根部會失水死掉。那原生地的土地里沒有N,P,K等等微量元素怎麼辦呢,它們想了想——那就抓蟲子吃吧!當然,不會捉蟲子的,在北美那荒無人煙,鳥不拉屎的地方其它植物都死掉了。至於具體怎麼吃蟲子,請看圖片~~~


養了一年的鼻屎苗(買來像鼻屎那麼大...),其實長的很快


吃了一隻剛剛蛻皮的麵包蟲,其實麵包蟲不好消化。麵包蟲其實主要用來喂蠍子~


捕蠅草消化後的蜜蜂,乾癟掉了,題主知道為什麼捕蠅草或者說食蟲植物(cp)要抓蟲子了吧~


豬籠草,米蘭達種,我這株是三年苗,籠子12cm,能長到40cm+長的籠子,幾乎是最大的種類之一,長大後有能力捉老鼠的~


快爆盆了,分個株,繁殖一下

最後po一張我的非洲帝王蠍,還沒成年,半年多了還不蛻皮.....

最後po一張我的非洲帝王蠍,還沒成年,半年多了還不蛻皮.....


因為肉好吃~~


首先,你的假設大概是:植物只進行光合作用,要知道,所有這種假設都是人類認識世界後總結的規律,所以你不能用這種總結去反套這個世界。

其次,這個問題又涉及到對「進化」的誤解,「進化」對生物而言不是主動的,而是被動的,被動到什麼地步呢?「進化」可以說是靠讓適應能力差的基因個體絕後來推動的,有哪個生物個體想讓自己絕後嗎?有哪個生物個體能改變自己的基因嗎?「生而平等」這種蠢話絕不可能套用在自然界里,生理結構的差異是天生的,是慢慢積累的,在一個環境中,哪種結構更能適應又是註定的,所以,你問「植物為什麼會變成肉食性的」,因為,這一科的植物不吃肉的都餓死了。


食肉植物一般都在土壤非常貧瘠的地方。
植物也沒有嘴巴,只是等動物屍體腐爛後,吸取基本的氮磷鉀等營養物質。
這些植物都是從一般植物進化來的。


有些植物生活的土壤中缺乏氮,而且它們沒有兩空其中的氮轉化的能力,所以想方法將動物體內的氮化為己有,是進化的結果


其實不是吃肉,主要是要吸收蛋白質中的氮,身體構架中的鈣和磷,關於吃這個行為是人類腦補額


這是大自然的結果,生存環境決定的
------------------------克銳斯鋼化玻璃膜


為什麼會有素食主義者?


動物都能吃植物為什麼植物不能吃動物


素的吃多了,要搞點葷的來嘗嘗。


就像有食草動物一樣


肉食植物多數生長在土壤貧瘠或者陰暗潮濕的地方,由於自身無法吸收和光合足夠的養分,因此需要通過捕捉昆蟲等小動物來提供生長所需的養分,這是物競天擇的奇特結果。肉食植物的進食包括捕捉和消化兩個過程,肉食植物大多能夠分泌有香味或甜味的汁液來吸引昆蟲等小動物,其捕蟲機制有的是利用產生的粘性液體粘住獵物,有的是用像瓶子似的葉子誘獵物進入後再封口,有的利用迅敏的反應捕捉獵物。捉到獵物後,肉食植物會分泌消化液,或者利用消化液和細菌的共同作用,分解消化獵物,吸收營養。


其實所有植物都是雜食性的。所有植物都吃肉,只不過有的植物進化出專門捕抓肉的器官,用它來吃肉,其他大部分植物都是用根來吃肉。o(∩_∩)o 哈哈


肉食植物只是把動物分解掉,吸收分解後的氮磷鉀,尤其是氮,並不是真正的食肉。


淘寶 遛植物(食蟲植物)店買過,很有意思


難道植物還要吃素?


增加飲食多樣性,爬上食物鏈的最頂端,與人類一絕雌雄。簡單明了的說就是想進化。


人還不是有吃素的,這個正常


為毛我看成了多肉?難道只有我一個 ?


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