捕虫堇的腺毛
茅膏菜的腺毛
美杜莎捕虫树的腺毛特写
2. 陷阱——淹死你
食肉植物中有7个属的植物进化出了开口且装有消化液的瓶状捕虫器,有猪笼草属(Nepenthes)、太阳瓶子草属(Heliamphora)、瓶子草属(Sarracenia)、眼镜蛇瓶子草属(Darlingtonia)、土瓶草属(Cephalotus)、布洛凤梨属(Brocchinia)和嘉宝凤梨属(Catopsis),它们都将自己的叶片卷起来变成了容器,用来储存分泌的消化酶和/或细菌等组成的消化液。值得注意的是,两类凤梨属的叶片构成的瓶状捕虫器没有产生缝合,叶片与叶片之间是分离的,而维管束分布证据表明,其他属的捕虫器在进化上来说是由叶片沿着上表面卷曲缝合形成。此外,猪笼草科、瓶子草科、土瓶草科分别属于不同的目,但都进化出结构相似的瓶状捕虫器,属于趋同进化。
根据类型分为装有较多消化液且相对敞口(无盖子或盖子不大面积遮挡开口)的瓶状捕虫器和消化液不多且有盖子遮挡开口(相对不敞口)的瓶状捕虫器这两种。这7个属中的猪笼草属的大部分物种,太阳瓶子草属、土瓶草属、布洛凤梨属和嘉宝凤梨属的物种以及瓶子草属中紫色瓶子草(Sarracenia purpurea)和蔷薇瓶子草(Sarracenia rosea)这两个种,都是属于装有较多消化液的瓶状捕虫器,无盖子遮挡或盖子比较小,无法完全阻止雨水进入,属于第一种类型;而眼镜蛇瓶子草属和瓶子草属中的大部分物种的捕虫瓶内消化液都没有上述的那些属多,且进化出比较大的盖子遮挡瓶口或特化出瓶口较小且不直接敞开的特殊结构,雨水没有那么容易进入捕虫瓶内,所以属于相对不敞口的第二种类型。
虽然这7个属的物种都拥有相同的陷阱原理,但是每个物种特化的程度都不同,有些物种相对原始,结构简单,而有些则具有高度特化而复杂的器官。例如太阳瓶子草属的捕虫器就是此类陷阱最简单的之一,基本上就是简单的叶片缝合。和瓶子草属或猪笼草属相比,其盖子很小,根本起不到什么遮雨的作用,瓶口偶尔的翻卷也很难称得上唇,而且捕虫器自身也集捕猎和光合作用于一体。尽管特化程度不如猪笼草属和瓶子草属复杂,但其结构也足以适应原生地的环境。比如其叶片缝合处具有一条由上到腰的细小缝隙,缝隙两侧的翼形成毛细引流结构,这种结构能够很好地适应原生地巨大的降雨量,有效地排出多余的雨水,防止捕虫瓶损失过多消化液和猎物,或折断损伤器官。而猪笼草属的捕虫瓶(俗称笼子)则是更为高度特化的复杂器官,其由叶片中间的叶脉延伸得到的笼蔓之末端膨大而形成,里面装有分泌已久的大量消化液,犹如一个胃一样等待着猎物。其捕虫笼的功能也高度专一,最主要的功能就是捕获动物获得营养,而绝大部分的光合作用由叶片进行。而眼镜蛇瓶子草(Darlingtonia californica)和鹦鹉瓶子草(Sarracenia psittacina)这两个种甚至进化出了同时具备多个诱捕机制的复杂陷阱。
这7个属的食肉植物都使用特化的叶子储存液体,或提供水源,或是分泌大量的蜜糖散发气味,或集中二氧化碳,或反射不同的光谱等吸引动物。具有缝合捕虫瓶物种的盖子、翼、瓶口、瓶身等,都分布着蜜腺,越接近瓶口的位置蜜腺越丰富,所有蜜腺的分布都是为了把猎物一步一步引到瓶口,瓶口又有结构特殊的光滑唇面。有些物种分泌出的蜜汁又含有麻醉成分,例如黄瓶子草(Sarracenia flava)的蜜汁中就含有毒芹碱(coniine),当猎物吃得忘神或被麻醉而恍惚的时候,便失足跌入瓶内。而瓶壁上具有光滑的蜡质层或者倒立朝下的刺毛,使得猎物根本无法抓稳爬出捕虫瓶。通常瓶内消化液的表面张力比较低,另外有些物种的消化液还很黏稠,这使得猎物一旦掉入捕虫瓶内就会很快沉入液面以下被淹死,从而被消化液分解后吸收。
太阳瓶排水口