捕蝇草这一类的植物是如何逐渐演化出吃肉的能力的

捕蝇草这一类的植物是如何逐渐演化出吃肉的能力的,第1张

首先,大家可能会有一个疑问:植物食肉真的存在吗?其实这个现象并不罕见,像猪笼草、金星捕蝇草、茅膏菜等等。而像金星捕蝇草这样的食肉植物已经进化成为熟练的昆虫猎手。那么关于植物食肉的真相到底是如何?它们的进化过程到底是什么样的呢?

大约7000万年前,当恐龙在地球上漫游时,一种基因异常使一些植物变成了肉食动物。一项新的研究发现,这在一定程度上是通过一个神秘的行为完成的:即重新利用基因的根和叶,用它们来捕捉猎物。吃肉的转变给了这些植物带来了许多好处。事实上,食肉植物通过捕获和食用富含营养的动物猎物,使它们在营养贫瘠的土壤中茁壮成长,从而扭转了濒临灭绝的局面。

其中一种植物是熟悉的金星捕蝇草(Dionaea muscipula),原产于卡罗莱纳州的湿地,看过神奇宝贝的朋友都知道里面也有一种捕食昆虫的植物,叫做捕蝇草,其实是受了金星捕蝇草的启发。而与金星捕蝇草密切相关的水生水车植物(Aldrovanda vasculosa)几乎占据了所有大陆的水域。它有细长的水下襟翼,在毫无戒心的海洋动物周围迅速收紧。第三种被调查的植物,是一种美丽但致命的太阳花植物(Drosera spatulata),在澳大利亚很常见。主要是用甜味引诱受害者,太阳花在捕获物周围卷起一条粘条进而来捕捉猎物。

植物“吃肉”演变过程

在分析了这些植物之后,研究小组发现了向肉食动物发展的三个步骤。首先,大约在7000万年前,三种现代植物食肉动物的早期非食肉祖先经历了全基因组复制,产生了其整个DNA或基因组的第二个副本。这种复制释放了叶和根基因的一个拷贝过程,使其发展更加的多样化,使它们能够发挥其他功能。一些叶片基因发展成为陷阱基因,而食肉动物的营养和吸收过程则是由基因引导的,否则这些基因将为从土壤中寻找营养的根系服务。

当植物开始从猎物那里获得新的营养时,它们食肉过程的第二步就发生了。那时,传统的叶子和根不再是必要的了。许多与肉食性营养无关的基因开始消失。例如,水生水车植物的幼苗会获得一个最原始的原根,但它不能随着它们的成熟而发育,最终会失去。由于失去了这个基因和其他基因,在这项研究中观察到的三种植物是迄今为止被测序的基因最差的植物。

2013年,其他科学家小组的两项早期研究显示,其他食肉植物也有类似的基因缺陷发现。他们发现,除了南极洲之外,所有大陆上都生长着一个水生球囊植物,以及原产于巴西的一种螺旋状地被植物,与非食肉植物相比,它们的基因组都非常小。据此,科学家推测这些食肉动物可能也经历了同样的基因脱落过程。

在向食肉动物转化的第三步中,植物经历了特定于环境的进化变化。研究人员发现,根和叶进化成了陷阱特异性。根的基因曾经被用来从土壤中寻找和吸收养分,现在被用来制造消化和吸收猎物养分所需的酶。曾经用于分泌花蜜以吸引授粉昆虫的腺体的基因被转移到陷阱中,在那里它们产生一些诱人物质来吸引猎物。

猪笼草是捕食昆虫的,不算是食肉。

猪笼草食虫的习性大致上分为以下四步骤:

引诱昆虫——捕抓昆虫——利用消化液来分解与吸收—— 利用吸收到的养份来维持生长。

并不是所有的食肉植物都是经过如此完整的过程,例如有些同类型的植物并不分泌出消化液,而是借由各种微生物来分解后吸取养份的。而捕蝇草在这个部份属于比较高等,具备相当完整过程的食肉植物。

捕蝇草的叶缘部份含有蜜腺,会分泌出蜜汁来引诱昆虫靠近。当昆虫进入叶面部份时,碰触到属于感应器官的感觉毛两次,两瓣的叶就会很迅速的合起来。生长于叶缘上的刺毛是属于多细胞突出物,没有弯曲的功能。当叶子很快速的闭合将昆虫夹住时,刺毛就会紧紧相扣的交互咬合,其目的就是防止昆虫脱逃。

吃肉的草是猪笼草。大部分食肉植物都生长在潮湿荒地、酸沼、树沼、泥岸等水分丰富而土壤酸性缺乏氮素的环境。无论水生、陆生或两栖,食肉植物均有相似的生态特点。大部分食肉植物是多年生草本,高不过30厘米,常仅10至15厘米。

在自然界中,喜欢吃肉的植物不在少数,瓶子草就同猪笼草一样喜欢吃小昆虫。瓶子草,顾名思义就是长得如同瓶子一般的草。瓶子草身上如同瓶子的叶子就是它杀死昆虫的武器。和猪笼草一样,瓶子草内部也能分泌出香甜的蜜汁,这些蜜汁都是昆虫爱吃的。在瓶子草的内壁还长着尖刺般的倒毛,在瓶子草的顶端有开口的唇瓣,当昆虫受到香甜蜜汁的引诱来到光滑的瓶口顶端时,就会失足滑进瓶子的底端,成为它的腹中之物。

吃肉的植物是食虫花,食虫花,狸藻,捕蝇草,猪笼草,水轮花,鹿皮草,葡萄牙食虫花,眼镜蛇草,北美猪笼草等等。

食虫花看起来很美丽,还散发出淡淡的香味,正是这种香味,引得那些小昆虫自投罗网,钻入它的花蕊。等到它们慢慢地腐蚀掉,再去迎接下一个贵宾。

捕虫堇的叶子有着一些腺体一样的东西都是粘性的,从而帮助它诱惑动物捕捉动物和消化动物。当昆虫被捉到以后,当它开始挣扎的时候,植物会分泌出一些汁液,昆虫从而无法逃脱。

狸藻是具有可活动囊状捕虫结构的小型食虫植物,能将小生物吸入囊中,并消化吸收。它们捕食动物的诀窍在于它们的囊状物能够吃掉水蚤、小蝌蚪和鱼苗。

捕蝇草是一种非常有趣的食虫植物,它的茎很短,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,它也吃小青蛙。

食虫草:常将昆虫困在水罐内,进行消化分解。 貂藻:捕获昆虫的陷阱是由两条枝叶组成的。 捕虫树:会分泌一种黏性强、耐水性高的物质。 狸藻:通过一种类似膀胱的陷阱来捕获小动物。 腺毛草:多分布在西澳大利亚。

什么植物是吃肉的

1、食虫草

食虫草是吃肉的植物,原产于中耕南部、印度尼西亚、马来西亚和菲律宾,喜欢在低地或高地中茁壮生长,其常用花蜜吸引昆虫,然后将昆虫困在水罐内,进行消化分解。

2、貂藻

貂藻又被称为水轮植物,其捕获昆虫的陷阱是由两条枝叶组成的,两条枝叶会在水下折叠在一起,一旦有昆虫或小型动物触发毛发,枝叶就会在10-20毫秒内关闭。

3、捕虫树

捕虫树是一种原产于南非的食肉植物,其以美丽的粉红色花朵、粘稠的叶片而闻名,而且捕虫树会分泌一种黏性极强的物质,具有较高的持久性和耐水性。

4、狸藻

狸藻是通过一种类似膀胱的陷阱来捕获小动物,令其变为肥料,为植株的生长发育提供养分,此外狸藻的主要以陆地或水深物种的形式,在淡水或者湿土内繁殖。

5、腺毛草

腺毛草又名彩虹植物,多分布在西澳大利亚,其叶片表面覆盖一层腺毛和神秘稠密的黏液,一旦昆虫或小动物停留或路过叶片,就会被黏住并被黏液消耗掉。

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