某年夏季,開花不久并且還未被昆蟲觸及的水竹芋A某,花的飾變雄蕊群形成了一個筒狀結構并伴隨有兩枚橫向位于筒狀結構內的細絲 。然而此時,蒼蠅B某正在池塘邊愉快的玩耍,一個不留神,落入了水竹芋飾變雄蕊群形成的筒狀結構中,一命嗚呼了!案發后據水竹芋A某敘述經過,當B某的身體進入飾變雄蕊群形成的筒狀結構后,因觸及到兜狀退化雄蕊,花柱隨即產生應激反應,迅速卷曲,從而夾住B某的身體。水竹芋還交代之前發生的幾宗“命案”都是它所為,并且他的目標通常都是蒼蠅、食蚜蠅等體型較小的昆蟲。
對于水竹芋的身世背景,我們做了如下調查:
水竹芋,別名再力花、水蓮蕉;拉丁文名:Thalia dealbata,竹芋科、再力花屬,多年生挺水草本植物,原產于美國南部和墨西哥,是新引入我國的一種價值極高觀賞性挺水花卉,為紀念德國植物學家約翰尼·賽爾而得此名。其花語是清新可人。
水竹芋葉互生,卵狀披針形,花為淺灰藍色,邊緣紫色,長50cm,寬25cm。復總狀花序,花小,紫堇色。全株附有白粉。溫帶地區是一種優秀的溫室花卉,花柄生長最高可高達2米以上。花期4-7月。在微堿性的土壤中生長良好。好溫暖水濕、陽光充足的氣候環境,不耐寒,耐半陰,怕干旱。生長適溫20-30°C ,低于10°C停止生長。冬季溫度不能低于0°C ,能耐短時間的-5°C 低溫。入冬后地上部分逐漸枯死,以根莖在泥中越冬。
達爾文于 1875 年著的《食蟲植物》一書曾對食蟲植物的起源及其特性作了闡析,并定義了食蟲植物。他說,植物一般從土壤中吸收氮素化合物制造植物本身生長所需的蛋白質,但由于土壤中所含的氮素化合物有限,使部分植物吸收不到足夠的氮元素,于是葉片逐漸變成了捕蟲囊,能分泌分解蛋白質的酵素,將跌落囊中的昆蟲消化吸收,作為植物體的氮素營養。具有上述特性的植物,統稱為食蟲植物。這類植物如無昆蟲可食,又會像普通植物一樣由根部吸收營養。
在已有研究的具有捕蟲能力的植物(食蟲植物和捕蟲植物)中,其捕蟲器是由葉變態形成的,且結構較簡單,常僅由一片變態葉形成捕蟲器,但水竹芋則是利用其花器官各部分的有機配合、協調來捕捉昆蟲。
2007年,田軍東等人為了深入了解及研究水竹芋的捕蟲行為,采取人工模擬昆蟲行為的方法,即利用牙簽模擬昆蟲的口器或身體,對花進行觸及,以觀察花受到外界觸及所產生的反應。模擬實驗分別是在在體和離體條件下進行的。
在體情況下,用牙簽觸及花的苞片,沒有明顯的反應。用牙簽撥動飾變雄蕊伸出的唇形結構,花沒有明顯的反應。將牙簽伸入飾變雄蕊群形成的筒狀結構中,撥動前述飾變雄蕊附生的兩枚細絲,在被觀察的花中,絕大多數沒有明顯反應,少數可觀察到花柱卷曲,從而將牙簽夾住。但當用牙簽觸及兜狀退化雄蕊上緣時,在被觀察的花中,花柱絕大多數迅速做出反應而卷曲,若飾變雄蕊群形成的筒狀結構中放有牙簽,牙簽可被花柱緊緊夾住,在陰雨且有一定強度的風的條件下,被夾住的牙簽也不能被吹落。
離體情況下,通過解剖水竹芋的花發現,觸及花的萼片、裂片以及唇形退化雄蕊、胼胝體退化雄蕊和可育雄蕊,絕大多數情況下,均不能引起花柱迅速卷曲,只有當觸及兜狀退化雄蕊上緣時,才會更有效地使花柱迅速釋放并卷曲。將夾有牙簽的花倒置,甚至用力搖動都不能使牙簽脫落,拔起牙簽時,可以明顯感到有阻力阻礙牙簽拔出。
此外,水竹芋不僅具有捕捉昆蟲的能力,它在水污染處理以及濕地的恢復與重建中也具有重要的應用潛力,正逐漸成為濕地園林造景、人工濕地污水凈化等工程的新寵。
水竹芋
水竹芋
水竹芋
參考文獻:
1. 田君東,史團省,朱世新等.引種植物水竹芋捕蟲行為的初步觀賞研究[J].世界科技研究與發展.2007,29(3):52-65
2. 張彥文,王海洋. 食蟲植物研究的現狀和趨勢.廣西植物.2000,1(1):88-93
(作者:夏絲雨)