橡子茅膏菜吧 关注:37贴子:254
  • 20回复贴,共1

神奇的“弹射触角”茅膏菜家族

只看楼主收藏回复

在浩瀚渺茫的茅膏菜大家族中,所谓的“弹射触角”茅膏菜家族实在是再渺小不过了--它只有三名成员--橡子茅膏菜(Drosera glanduligera)、锦地罗茅膏菜(Drosera burmanii)和南美宽叶茅膏菜( Drosera sessilifolia)。但它们却拥有一些引人入胜甚至不可思议的能力与特征,是植物运动生理学上的奇观与谜题。下面请看进一步的说明。


IP属地:北京来自iPad1楼2014-08-04 20:42回复
    一、独一无二的腺毛分化--弹射腺毛与粘液腺毛
    请看以下三种茅膏菜的图片,观察它们的腺毛:




    IP属地:北京来自iPad2楼2014-08-04 20:51
    收起回复
      可以非常清晰地看到,这三种茅膏菜的腺毛主要分成两类:一种是生长在叶片边缘的狭长的顶端无“露珠”腺毛,一种是布满整个叶片的长短不一的顶端有“露珠”腺毛。其中,前者我们称之为 弹射腺毛,后者则称之为黏液腺毛。
      对于后者,我相信了解茅膏菜的人是再熟悉不过的了,但是前者却是鲜为人知的。其实,顾名思义,“弹射腺毛”就是指“会弹射的腺毛”,那么“弹射”是什么意思呢?是这样的,仔细观察弹射腺毛顶端(如下图),你会发现一个长长的突起物,这是一个“感受器”。当有物体(如昆虫)触动到它时,就会导致整根腺毛以极快的速度向叶片内部弯折180度(根据最新研究成果,如果没有叶片阻挡,腺毛将一直弯曲下去直到弯折360度)。最快的橡子茅膏菜在生长良好且温、湿度适宜的条件下完成这一过程只需0.075秒(我相信来本吧的人多半是对橡子茅膏菜腺毛神话般的运动速度感兴趣,但也许并不清楚具体情况),另两种茅膏菜完成这一过程通常不超过10秒。这样,昆虫就会被抛进叶片中央,牢牢粘在叶片中央的粘液腺毛上了。
      而普通茅膏菜(粘液腺毛)完成这一过程(通常不会达到180度)却需要数分钟甚至数小时的时间。为什么会有如此悬殊的差距,为何弹射腺毛可以实现如此快速的运动?前者的关键在于它们的运动机制的不同,弹射腺毛运用的是植物运动生理学中相对较快的膨压运动,粘液腺毛运用的则是相对较慢的生长运动(细胞分裂)。对于后者,目前学术界也没能找到具体原因,后面会具体讲到。(橡子茅膏菜弹射腺毛的运动速度极有可能是植物界最快的,甚至可以同花柱草相媲美,这种速度根本不是普通的膨压运动所能达到的)。
      值得一提的是,这里所说的快速运动只有弹射腺毛能够达到,与它共同生长的粘液腺毛运动速度是和普通茅膏菜一样的。有些淘宝卖家在填写“弹射触角”家族的茅膏菜的信息时,常常只注明其弹射腺毛的运动速度,却没有注明这是指弹射腺毛,从而引起买家误会。我曾看到过一篇质疑锦地罗茅膏菜的帖子,最后他们得出的结论居然是卖家骗了他们,真是既可笑又可悲的。


      IP属地:北京来自iPad3楼2014-08-05 09:25
      回复
        二、独特的捕食器构造--结构精致的“口”
        比较弹射触角茅膏菜(橡子茅膏菜)与普通茅膏菜(勺叶茅膏菜)的捕食器(腺毛),除了弹射腺毛的有无,还有什么别的区别?



        IP属地:北京来自iPad4楼2014-08-11 19:17
        回复
          很明显,在弹射腺毛茅膏菜(橡子茅膏菜)的叶片上有一个由粘液腺毛围成的圆“坑”,坑的内部布满了无柄腺,圆坑的壁是一圈紧密排列的略微向坑内弯曲的短小腺毛,圆坑外面的腺毛则以由内向外越来越长,一圈一圈逐渐向外伸展的形式生长,而普通茅膏菜(勺叶茅膏菜)的腺毛则是以较平均的方式分布在叶面上。这圆坑便是弹射腺毛茅膏菜所特有的另一特殊结构--构造精致的“口”。说它是口是因为它是这类茅膏菜消化与吸收的地方。这一构造的进化对于这类茅膏菜非常重要,当有猎物落入(其实多数是被弹射腺毛抛入)圆坑时,圆坑周围的腺毛便会向圆坑内部做弯曲运动,将猎物完全包裹起来,形成一个密闭的腔,这使得猎物与消化腺的接触面积最大化,从而能够最彻底、充分地将猎物消化。(家里种植了锦地罗的可以观察猎物的消化,最后的残骸明显少于普通茅膏菜)


          IP属地:北京来自iPad5楼2014-08-18 20:17
          回复
            即使昆虫没有落入圆坑(这种情况其实很多见),由于圆坑外腺毛独特的生长方式,猎物也会随着腺毛的弯曲运动最终被推送至圆坑内部,按照上述过程被彻底、充分地消化掉。


            IP属地:北京来自iPad6楼2014-08-18 20:29
            回复
              三、独特的卷叶方式--凹槽式卷叶
              在上一集中,我们知道弹射腺毛茅膏菜奇特的口通过增加消化腺与猎物的接触面积使得它们能够充分消化猎物。类似的,它们也用同样的原理来尽可能充分地吸收营养。于是它们又创造了一种只属于它们的捕食技能--凹槽式卷叶。当猎物被消化腔完全包裹时,在它下方的叶面便会向下塌陷形成一个凹槽,这一凹槽的形成不仅增加了叶面无柄腺与猎物的接触面积,同时也增加了叶面对猎物营养吸收的面积,可谓是很聪明的举动。不过叶面究竟是如何形成这一凹陷结构目前是未解之谜,2012年西蒙•波平加对橡子茅膏菜的研究报告中有相关描述。(普通的锦地罗种植者在昆虫刚消化完时可以观察到这一结构)
              综合上述三集所言,弹射腺毛茅膏菜家族实在是茅膏菜中的能人异士,它们捕食机构的高度复杂性、独特性、精确性实在是令我们不得不为之惊叹。


              IP属地:北京来自iPad7楼2014-08-18 20:44
              回复
                来个好看点的图吧


                IP属地:湖南来自Android客户端8楼2014-08-30 02:34
                回复


                  IP属地:湖南来自Android客户端9楼2014-08-30 02:34
                  收起回复
                    怎么没人了


                    IP属地:云南来自Android客户端10楼2014-11-09 11:16
                    回复
                      说的就好像锦地罗也有橡子茅的弹射能力


                      IP属地:广东11楼2018-02-08 15:11
                      回复
                        锦地罗叶片周围的长腺毛的运动远远称不上“弹射”,楼主文章里自己也说了,10秒钟,只是肉眼可见的运动速度而已,如此慢,如何能“弹射”?这样描述实在是太不合适。
                        另外,楼主的锦地罗长得实在有些糟糕。估计是严重缺光吧


                        IP属地:云南12楼2020-01-11 17:02
                        收起回复


                          IP属地:江苏来自Android客户端13楼2021-01-25 18:43
                          回复
                            我想补充一下楼主的观点,无粘液腺毛可能是大部分莲座状茅膏菜的共同特征,如楼主介绍的勺叶也有无粘液腺毛。同时,一些茅膏菜的无粘液腺毛运动速度也很快,如詹姆斯迷你茅膏菜的无粘液腺毛运动速度不亚于锦地罗(本人亲自测试),所以楼主所说的“弹射腺毛”不是一个严谨的名词,拥有弹射腺毛的茅膏菜很可能是平行进化。


                            IP属地:福建来自iPhone客户端14楼2023-08-10 15:13
                            收起回复