食肉植物因其迷人外表和食肉行为,被达尔文称为世界上最奇妙的植物。食肉植物大约在6000万至1.25亿年前进化而来,是什么让它们改变植物一贯的饮食风格,开始吃荤的?
了解食虫植物,“氮”是绕不开的绝对主角。1875年,达尔文在《食虫植物》中指出,“数百万年前,这类植物长在潮湿的沼泽里,会面临制造蛋白质的元素——氮缺乏问题。”也就是说,食虫植物之所以那么“彪悍”,都是为了争取更多一些氮元素。
仔细观察就会发现,食肉植物多生长在潮湿、沼泽、酸性土壤中,这样的生长环境,无法正常固氮和吸收其他营养物质,为了生存,它们才慢慢进化出消化昆虫和其他节肢动物的能力,来获取氮元素。
这种进化被称为趋同进化,那些适应环境的会活下去,而不适应的植物就会饿死。这些食肉植物在贫瘠土壤中,从动物身上获取食物的能力,是自然选择的结果。
氮元素占地球大气的78%,是氨基酸、蛋白质和核酸的重要组成元素。“在广袤的大地上,并非每一寸都是沃土,不少地方是沙石荒地、高寒坡地等,各种严苛贫瘠的环境,为植物生存设置了重重障碍。”植物科普专家秋西介绍,迫于生存压力,食虫植物以各自方式,走上了捕食动物的逆袭之路。
通常认为,植物的完整食虫性,必须包括吸引、捕捉和消化这三个过程,同时必须将猎物消化成便于吸收的氨基酸和铵离子等产物。因此,一种植物能否生成消化酶,是判断其是否具有食虫性的一个标准。
同时,研究者也发现,食草植物拥有这种吃肉的本领,可能也是为了自我保护。拿圆叶茅膏菜来说,科学家发现,它们在进化过程中,除了为获取足够的养分,也是为了抵御捕食者,从而让自己变成了捕食者。