食虫植物

圆叶茅膏菜的别称为什么叫作“日露草”？
食虫植物和普通植物、寄生植物有什么区别？
食虫植物可以像动物一样消化和吸收物质吗？
捕蝇草像捕兽夹的叶子为什么关不住体形小的虫子？
水里也有食虫植物吗？
带着这些疑问，跟随达尔文的脚步，探寻食虫植物的奥秘。

查尔斯·达尔文，英国博物学家、生物学家，进化论的奠基人。达尔文曾以博物学家的身份参加了英国派遣的环球航行，做了五年的科学考察。经过潜心研究，出版了震动整个学术界的《物种起源》，提出了“生物进化论”学说，从而摧毁了各种唯心的“神造论”和“物种不变论”。“进化论”被学界誉为19世纪自然科学的三大发现之一。其著作还有《人类起源与性选择》《人类和动物情感的表达》《贝格尔号航行期内的动物志》《贝格尔号航行期内的地质学》等。

Chapter 1 圆叶茅膏菜
圆叶茅膏菜/003
捕虫时叶片各处的动作和捕虫方式/006
Chapter 2 与固体物质接触引发的触毛运动
刺激叶片中央的腺体，可引发边缘触毛的卷曲/018
物体与边缘触毛的腺体直接接触可引发卷曲/022
反复触动边缘触毛可引起卷曲/028
Chapter 3 触毛细胞内原生质的聚集
碳酸铵/034
原生质聚集发生的直接原因/035
Chapter 4 叶片的热效应
第一组实验过程/040
第二组实验过程/044
两组实验的总结/048
Chapter 5 不含氮和含氮的有机液体对叶片的影响
不含氮化物的液体/053
含氮化物的液体/055
Chapter 6 茅膏菜分泌液的消化作用
茅膏菜分泌液的酸性/062
茅膏菜分泌液可以全部或者部分消化的物质/069
分泌液无法消化的物质/097
茅膏菜叶片消化能力的概括和总结/103
Chapter 7 叶的敏感性和运动冲动的传导途径
叶片上的敏感点/110
运动冲动的传导/112
触毛卷曲的方向/118
运动冲动传导时所通过的组织的性质/120
运动机理与运动冲动的本质/125
触毛的舒展/128
Chapter 8 茅膏菜属其他几个种的构造及运动
长叶茅膏菜/132
长柄茅膏菜/134
好望角茅膏菜/134
小茅膏菜/136
丝叶茅膏菜/137
叉叶茅膏菜/139
总结/142
Chapter 9 捕蝇草
捕蝇草的刚毛与茅膏菜触毛的对比/145
捕蝇草的腺体/151
分泌液的消化能力/155
捕猎昆虫的方式/160
Chapter 10 貉 藻
貉藻的一般特征/166
对貉藻进行的两个简单实验/168
总结/170
Chapter 11 捕虫堇属
捕虫堇/174
叶片的运动/176
分泌、消化与吸收/187
Chapter 12 狸藻属
英国狸藻/190
各部分的功能/194
四爪凸起和两爪凸起的吸收能力/201
瓣盖和领圈上的腺体的吸收能力/205
吸收物质情况的总结/210
泡囊的发育/212
总结/215

     1860年夏天，我在 萨塞克斯 的荆棘丛中看到 圆叶茅膏菜（Drosera rotundifolia）抓住了无数只虫子，这让我非常惊讶。我听说过植物能捕捉昆虫，但并不清楚相关研究的详细进展。 我随机选择了12株植物，采摘了56片接近舒展的叶子，其中31片叶子上有昆虫的残骸。这些叶子曾捕到的虫子数量也许远不止于此，还有那些没有舒展开的叶子，以后也能捉住更多的虫子。在其中一株植物上，所有6片叶子都捉到过虫子；在另外几株植物上，许多叶子捉到了不止一只虫子；在一片稍大点的叶子上，居然有13只不同虫子的遗骸。被捉住的昆虫中，蝇类昆虫远多于其他种类。我见到的优选的昆虫是一种小型蝴蝶；有人也看到过两片叶子紧紧地夹住一只活的蜻蜓。 在某些地方，这种植物极其常见，也捕猎了不计其数的昆虫。很多植物都能让昆虫死亡，比如欧洲七叶树（Aesculus hippocastanum）具有黏液的芽，但根据现有的知识，这些植物不能从昆虫的死亡中得到任何益处。我很快就认识到，茅膏菜捕捉昆虫有特殊目的，并且已经适应了这一特殊性，所以这个课题值得深入研究。 这里先将具有巨大意义的研究结果进行简要说明： 植株触毛的运动表明，对于压力小且剂量小的某些含氮溶液来说，腺体具有极高的敏感性； 叶片能够溶解或者消化含氮物质，并加以吸收； 腺体被刺激之后，触毛细胞内部产生了多种变化。 圆叶茅膏菜 我先简单地概括一下这种植物。圆叶茅膏菜植株一般长有两三片叶子，最多五六片，多数横向舒展，少数竖向生长。叶片的形态及外观奇特 ，上表面布满长有腺体的长丝条，根据其动作方式，我称之为“触毛”（tentacles）。我曾计算过31片叶子（大部分都是超大的叶片）上面生长的腺体，最多的一片叶子有260条，最少的有130条，平均为192条。每条腺体的表面都覆盖着黏稠的分泌液，被太阳照射时，会发出亮晶晶的光，因而这种植物有个极具诗意的俗称——“日露草”。 叶子中间的触毛短小、直立，毛柄呈绿色。越靠近叶子的边缘，触毛越长，也越向水平倾斜，毛柄呈紫色。叶柄的基部也有少量的触毛，有的长度可达0.635厘米。在一片生长了252条触毛的叶子上，中央的绿色短毛和边缘的紫色长毛的数量比为9︰16。 触毛下半部分是一条状如细丝的毛柄，很好是腺体。毛柄略扁平，由几组长方形的细胞构成；细胞里满是紫色液体，或者颗粒状物质。不过，在一些长触毛中，与腺体相连的一段毛柄更加狭窄，靠近基部的一段更加宽大，但两段都呈绿色。触毛中还有一些螺纹导管，伴随着简单的 维管组织 ，从维管束中分离出来，沿着主柄抵达腺体。 曾经有几位优秀的生理学家讨论过这些触毛的同源性，想确认它们究竟是毛状体，还是叶片的延伸物。尼奇克博士曾指出，触毛含有叶片应该具有的各种成分（触毛含有维管组织，过去被当作叶片延伸物的证据，不过最近也明确了导管有时候会延伸到毛状体）；而且，它们能够运动这一特点，强有力地证明了不应把它们当作毛状体。我认为最有可能的结论是这样的： 它们最早是腺毛或者表皮形成物，很好的部分直到现在仍可以看作此类物质； 能动的基部可能是叶片的延伸物； 螺纹导管从基部直达触毛的很好。 除了最边缘的触毛，其余触毛上的腺体都呈卵圆形，大小差不多，约为0.2毫米。这些腺体可以分泌和吸收物质，对多种刺激剂量有反应，有着特殊结构和复杂的功能。腺体最外层是多角细胞，体积小，内含紫色颗粒或液体，细胞壁厚于毛柄细胞。其内部是一圈形状不规则的细胞，也含有紫色液体，但颜色稍有不同，两者对氯化金的反应也不同。中心区域有一群长度不一的长柱形细胞，上端钝尖，下端为平面或圆形。这些细胞紧密连接，每个上面都有一条纤维，呈螺旋状缠绕。其中含有很多透明液体，但被酒精长时间浸泡后，会出现很多褐色沉淀物。据此可以推测，这些细纤维是毛柄中螺纹管的分枝，但具体的作用还未查明。 P2-5