植物界的狩獵者——豬籠草
2022.04.27

科學看世界

別以為熱帶雨林擁有豐富的生物多樣性,一定是養分充足、生長環境十分理想的地方,事實上剛好相反,因為經常下雨,泥土表面被不斷沖刷,大量有機物和營養鹽被雨水沖走,使土壤變得潮濕、貧瘠及酸化。在這種環境下生長,須要找尋其他方法額外補充養分。熱帶雨林有不少會捕捉昆蟲的食蟲植物(Carnivorous Plants),就是在這特殊生長環境下演化出來的對應方法之一,豬籠草(Pitcher plants)就是一個好例子。


●豬籠草的捕蟲囊是由葉片特化而成。

中空結構如「豬籠」

豬籠草除了靠葉綠素進行光合作用,也可以捕捉昆蟲來補充環境缺乏的氮和磷等元素。捕蟲囊是由葉片特化而成,葉片中肋末端的捲鬚會首先伸長,慢慢膨脹成一個內裏中空像杯子的結構,由葉脈懸空垂吊着。因為這種外形像以前廣東運載豬隻的竹籠,因而得此名稱。

分泌蜜露 請君入「籠」

豬籠裏有消化液,酸鹼值很低,含有蛋白酶,可將昆蟲身體內具蛋白質的組織消化,但外殼則無法消化。為了避免消化液被雨水稀釋減低效能,捕蟲囊上都長有一片蓋子,可以阻擋雨水,但不會活動也不會突然合上。陷阱架好了,要怎樣才會有昆蟲掉入籠子裏?那就須要誘餌。豬籠草捕蟲囊的蓋子內側具有蜜腺,會分泌香甜的蜜露,可吸引昆蟲來取食;籠子內部則十分光滑,若昆蟲只顧眼前美食而忽略危險,一不小心便會掉到籠子裏,成為豬籠草的食物。


●掉進豬籠草中的昆蟲。

學懂與豬籠草共存

掉進豬籠草裏是否九死一生?也不一定,而且有些動物更發展出與豬籠草共存的方式。有一種豬籠草叫做蘋果豬籠草(Nepenthes ampullaria),瓶子又圓又肥,蓋子也退化成長在瓶口旁邊的小手柄,主要靠消化掉下來的枯枝落葉等腐敗的有機物,消化液的酸鹼值並不是太低,這對於豬籠草小雨蛙(Microhyla nepenthicola )來說,是一個十分理想的繁殖地方,既有長期的水源,也不會有捕獵者來捕食,因此牠們會在蘋果豬籠草的捕蟲囊中產卵,蝌蚪一直在其中成長,變為成蛙後也會在豬籠草附近生活。其他例子如某些蒼蠅、孑孓、蜘蛛、螞蟻等,也可在捕蟲囊消化液中生存。

除了會架陷阱的豬籠草之外,還有其他類型的食蟲植物,捕蠅草會用像捕獸夾的部分夾住昆蟲;茅膏菜用會分泌黏液的腺毛將昆蟲黏住;體形很細小的狸藻則以吸力將水中的浮游生物吸入體內再消化。


●蘋果豬籠草與豬籠草小雨蛙(右圖)。

保育珍貴科研教材

在婆羅洲可找到95種原生豬籠草,分布在熱帶雨林各種環境中,香港也有一種豬籠草——奇異豬籠草,被評定為香港珍稀植物,受法例保護。既然在園藝市場上也很容易買賣豬籠草,它的珍貴之處在哪?食蟲植物擁有特殊的生存形態,在科學研究上也有重要的價值,特別是動物和植物間演化的互動性,是很有趣的學習教材。現在很多豬籠草的原生地都已受到不同程度的破壞,人為的破壞如大量採摘也時有發生,在我們認識豬籠草獨特之處的同時,也可提升對它們的保育狀況與關注。


●當地人仍會採摘豬籠草。

載自2022年4月27日《S-file STEM/理科》

圖、文:Holis Lam