扫描电镜下发现猪笼草一种精巧诱捕机理

http://www.microimage.com.cn(2013-01-14 10:09:44)

 
蚂蚁们努力挣脱猪笼草湿滑的表面。图片来源:Ulrike Bauer
 
食肉的猪笼草可谓自然界的甜蜜陷阱,在它们甜美的汁液和其他美味的引诱下,昆虫在劫难逃。但是,一旦有昆虫到访,猪笼草就面临着如何确保猎物不会逃脱的问题。
 
现在,研究人员已经在南美洲的猪笼草物种中发现一种精巧的诱捕机理,或者说有两个。新的研究显示,太阳瓶子草的管颈被细小的、有精确导向的毛茸茸的表皮所覆盖,猎物一旦陷入,很难再爬上来。这些茸毛同时有助于在猪笼草内壁制造一个湿滑的薄层,这使得猎物要抓牢这个表面几乎不可能实现。这样,猎物就会陷入猪笼草存有一汪水的底部。
 
来自维多利亚加拿大公立皇家大学的Jonathan Moran说:“其他的食肉植物也会采取奇特的方式捕捉猎物。但是新的研究报告将这些行为特征描述得非常复杂。这些方法也许不是最令人惊讶的,但确实看起来非常有效果。”
 
文章第一作者、英国剑桥大学植物生物学家Ulrike Bauer说:“在野外研究这种猪笼草不是一件容易的事。”太阳瓶子草生长在委内瑞拉东南部高原的野外环境中,这一地区被称为“遗失的世界”。为了进入这一地区,科学家需要一架直升飞机,同时要拿到委内瑞拉政府的许可证才行。因此,除了它们大量吃掉蚂蚁,没有人知道太阳瓶子草究竟如何捕食。所以Bauer和他的同事只能通过伦敦皇家植物园的植物标本来探寻答案。
 
通过扫描电子显微镜对太阳瓶子草的观察,科学家发现猪笼草的管颈上密密麻麻地布满了超过10万根细小的茸毛,这些茸毛都指向下方。
 
他们获批以一种弓背蚁属的亚洲蚂蚁做实验。当蚂蚁漫步到干燥的猪笼草上时,只有29%会跌落到深渊中。大胆的蚂蚁冒险走到接近底部的长茸毛处时,更容易跌落,具体什么原因导致这一结果目前尚不清楚。但是,当把这种蚂蚁放在潮湿的猪笼草上时,88%的蚂蚁会跌入滑坡。
 
为了了解为什么会出现这样的情况,科学家找来了另一种织叶蚁属的亚洲蚂蚁,并给它们带上测量器。科学家还去除了一组蚂蚁的胶脚垫——它能够帮助蚂蚁抓牢光滑表面。将两组蚂蚁放在猪笼草的内壁上,然后拉伸蚂蚁脚下的猪笼草。
 
这个实验重现了蚂蚁落入猪笼草的轨迹,被去掉胶脚垫的蚂蚁甚至不能抓牢干燥的表面。与此相比,另一组蚂蚁不能逃脱湿滑的猪笼草内壁,但是能够抓牢干燥的猪笼草内壁。科学家12月18日在《皇家学会学报B卷》发表研究报告称,湿滑的表面是为了防止蚂蚁的胶脚垫发挥功能。同时,蚂蚁不能够利用它们的爪子——第二件抓牢工具——来解救自己,因为所有的茸毛都是指向下方的。
 
Bauer说:“有些亚洲的猪笼草也是用这种方式捕食的。因为亚洲和南美洲的猪笼草是非常接近的。”科学家注意到,北美洲一种猪笼草的内壁和太阳瓶子草茸毛非常相似,那么或许它们也通过相同的方式捕食。
更多相关搜索: