捕蠅草的捕蟲機制
捕蠅草的捕蟲過程大概是所有食蟲植物之中最為奇特,捕蟲機制最為複雜。捕蠅草的捕食構造是為由一左右對稱的葉片所形成的夾子,這個夾子狀的構造是由葉子特化而來的,至於連接捕蟲器那個葉片狀的構造是葉柄。捕蟲夾上的外緣排列著刺狀的毛,乍看之下很銳利,會刺人,但其實這些毛很軟。這些毛的功能是用來防止被捕的昆蟲逃脫。當捕蟲夾夾到昆蟲時,這些夾子兩端的毛正好交錯,而成為一個牢籠,使蟲無法逃走。捕蟲夾內側呈現紅色,仔細觀查會發現上面覆滿許多微小的紅點,這些紅點就是捕蠅草的消化腺體。在捕蟲夾內側可見到三對細毛,這細毛便是捕蠅草的感覺毛,用來偵測昆蟲是否走到適合捕捉的位置。大多數的捕蟲器只帶有三對感覺毛,但也可能產生多出一根到數根感覺毛的捕蟲器。
捕蟲夾的閉合是一個精確的控制過程,此過程最初是在昆蟲碰到位於夾子上的感覺毛時開始的。引起閉合的條件為一個捕蟲器中,任意一根感覺毛被觸碰到兩次,或是分別觸碰到兩根感覺毛。觸碰感覺毛的時間間隔對於閉合有決定性的影響:假如兩次的觸碰間隔在20到30秒內則能閉合,超過這段時間則需要有第三次成功的刺激才會閉合。捕蟲器需要兩次的刺激,為的是確認昆蟲已經走到適當的位置。當捕蟲器受到第一次的刺激時,此時昆蟲只是稍微走入捕蟲器;若捕蟲器現在就閉起來,只不過夾住昆蟲的一部分,那麼昆蟲能夠逃脫的機會便很大。當捕蟲器受到第二次的刺激時,此時昆蟲差不多也走到捕蟲器的裡面,這時閉起的捕蟲器便能將昆蟲確實地抓住,關在捕蟲器之中。
捕蟲的訊號並非直接由感覺毛所提供。在感覺毛的基部有一個膨大的部分,裡面含有一群感覺細胞。感覺毛的作用有如槓桿,昆蟲推動了感覺毛,使得感覺毛壓迫感覺細胞,感覺細胞便會發出一股微弱的電流,去通告捕蟲器上所有的細胞。由於電流會四散向整個捕蟲夾,所以引發閉合並不需要觸碰同一根感覺毛,只要在同一捕蟲夾中任兩根感覺毛發出電流,便能引發閉合運動。當然,感覺毛所發出的電流僅影響其所在的捕蟲夾,不會干擾到同一植株上其他捕蟲夾的運作。
在受到刺激之前,捕蟲夾呈60度角張開著,當受到昆蟲刺激時,捕蟲夾以其葉脈為軸而閉合。捕蟲夾的閉合與捕蟲夾上的細胞膨脹有關。當捕蟲夾上的細胞得到感覺細胞所發出的電流,其外側的細胞便快速膨脹,使得捕蟲器向內彎,因而閉合。
閉合的過程分為兩個階段。第一階段,夾子快速關閉,以便捕到昆蟲,此時捕蟲夾只是夾住昆蟲而已;第二階段,捕蟲夾向內收縮,以便使捕蟲夾的內側能夠儘量貼近昆蟲,這時,捕蟲器已經完全緊閉,不留一點縫隙。之後,夾子關閉數天到十數天,此時昆蟲被分佈於捕蟲器上的腺體所分泌的消化液消化。昆蟲被消化完後,捕蟲器會再度打開,等待下一個獵物;剩下無法被消化掉的昆蟲外殼,便被風雨所帶走。
閉合過程的第二階段須要昆蟲的掙扎才能進行,因為這樣才代表捕蟲器所捉到的確實是昆蟲,是活的獵物。捕蠅草有時會誤捉到枯枝、落葉,如果少了這項確認機制,必然會將養分浪費在消化無法消化掉的雜物上。若捕蟲器誤捉到雜物,只要沒有持續的刺激,在數小時之後便會重新打開捕蟲器,等待下一個獵物。
http://www.cp-essay.com/wond/dionaea/dionaea.htm
請問捕蠅草為何要捕食昆蟲~唔該哂