捕蝇草独特的捕食方法是什么?
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发布时间：2022-04-24 09:03
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时间：2022-06-18 08:37
不同的食虫植物其捕食昆虫的方式也不一样。瓶子草和猪笼草设陷阱捕虫，是一种消极等待的被动方法；而捕蝇草则是采用积极主动的方法捕虫，因此最为惹人注意，也显得更加有趣。有一部科教电影叫《中山植物园》，里面有这样一个非常珍贵的镜头：一个甲虫爬到一株植物的叶片上，蚌壳似的叶片迅速合拢，叶缘的刺毛也交错地扣合起来，把甲虫牢牢地关在里面，这株奇趣的植物就是捕蝇草。
捕蝇草是一种多年生宿根植物，茎很短，叶轮生。叶子的构造很奇特，在靠近茎的部分有羽状叶脉，呈绿色，可进行光合作用；但到了叶端就长成肉质的，并以中肋为界分为左右两半，其形状呈月牙形，可像贝壳一样随意开合，这就是它的“诱捕器”。每半个叶片的边缘都生有10—25根刚毛，其内侧靠近中助的地方，又生有3根或3根以上的感觉刚毛（或叫激发刚毛）。在叶缘还生有蜜腺，能够分泌蜜汁用以引诱昆虫。
平时诱捕器张开，叶片向外弯曲，当上钩的昆虫爬到叶片上吃蜜时，如果其中一根激发刚毛被触动两次或两次以上，或者在数秒钟内至少有两根激发刚毛被触动，那么诱捕器就会在20—40秒钟内闭合，叶片便向里弯曲，叶缘上的刚毛交叉锁在一起，将猎物囚禁在里面。当昆虫在里面挣扎时，便再次触动激发刚毛，每触动激发刚毛一次，诱捕器就闭合得更紧。同时，激发刚毛受到刺激后，叶片上许多紫红色小腺体就分泌出一种酸性很强的消化液，将虫体消化，然后再由这些腺体吸收。大约5天后，当昆虫的营养物质被吸收干净后，叶子又重新张开，准备捕捉新的猎物。
在所有的食虫植物中，捕蝇草是人们最熟悉和科学家研究最多的一种植物。早在一百多年前，达尔文就曾精心研究过食虫植物，他特别喜欢捕蝇草，并称它为“世界上最奇妙的一种植物”。
达尔文和生理学家伯登·桑德森对捕蝇草的捕食过程进行了研究，并有一些卓越的发现。达尔文观察到，捕蝇草的激发刚毛受到刺激后，要间隔一定的时间后叶片才开始运动。因此他推测，一定有类似动物神经的电脉冲信号从刚毛传到诱捕器的运动细胞上，从而产生运动。伯登·桑德森用电流计来进行测定，结果电流计指针显示出有一股微弱的电流。这实际上就是今天大家所熟悉的动作电位。动作电位以每秒20毫米的速度通过叶子，正是这种电信号调节了捕蝇草的捕食运动。研究者还发现，如果对刚毛的刺激强度不够，便不能产生动作电位，诱捕器也不发生运动。当两次刺激时间相隔太近时，诱捕器也不能闭合，因一个动作电位不可能在距前面一个太近的时间里产生。这种现象，与动物神经中发生的麻痹现象十分类似。
后来，美国科学家威廉斯和皮卡德发现，捕虫草的动作电位，产生于每根刚毛顶端基部或靠近基部的感觉细胞中发生的受体电位；而每一个受体电位都产生若干个动作电位，使刚毛不停地运动。
达尔文不仅对捕蝇草在捕到昆虫时，其诱捕器不断紧闭，正确解释为由于昆虫为了逃脱所作的挣扎不断刺激激发刚毛的结果；而且还发现一个有趣的现象，即昆虫死后，诱捕叶片仍在紧闭。后来，威廉斯和皮卡德对这一现象做出了合理的解释：捕蝇草有两种运动，一种是快速的捕捉运动，另一种是慢速的消化运动。前者是由机械刺激引起，由动作电位传递的；后者是由死亡昆虫的化学物质激发，由激素引起的。威廉斯和他的同事用实验证明了这一解释的正确性。他们把半闭合的捕蝇草浸在近似于它分解昆虫所释放的溶液里，结果诱捕器又紧缩了大约40％。
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