有趣而奇妙的食蟲植物

我們正在做的事: 

圖、文/沈競辰<蓮花寺濕地保育監測專案執行人>

6/22是世界雨林日,熱帶雨林蘊藏著世界最豐富最多樣的生物資源,動植物種類繁多,又被稱為「世界動植物王國」。就讓我們一起來認識生長在雨林的食蟲植物,讓我們多點認識就少一點破壞

                                     
說到奇妙而夢幻的植物,食蟲植物絕對是其中的佼佼者!食蟲植物或稱為食肉植物(Carnivorous Plant)大多生長在貧瘠而偏酸的濕地,由於土壤中的氮及其他植物生長所必須之營養非常缺乏,因而演化出捕蟲機制捕捉動物獲取營養。食蟲植物在生態體系上扮演複雜又特殊的角色,因有綠色葉片所以具備植物生產者的功能,同時具有捕食食餌肉食(carnivore)二級消費者的行為。

想像一片經過長期淋洗,而形成泥濘浸水的酸性貧瘠土地上,土壤中的氮和其它植物生長必須的營養鹽,不斷地被沖刷流失,原來生長在這片土地上的植物慢慢地因為養分不足而死亡,只有能夠從別處取得氮和營養鹽的植物才能存活下去。食蟲植物的形成是經過長時間演化與天擇的結果。食蟲植物的祖先為了適應缺乏養份(尤其是氮肥和磷肥)的酸性池沼或濕地生態環境,而演化發展出來的特殊生存之道,誘殺小動物來補充各種必需但環境缺乏的礦物質和酵素。也有著不同的血緣關係和演化路線,每一種都值得我們來探究。

食蟲植物必須具有三項特徵

1.引誘接觸:能夠以氣味、色彩、蜜腺等方式吸引昆蟲等小動物。

2.困住獵物:具備特化的捕蟲器官可用來困住自投羅網的小動物。

3.消化吸收:能消化捕捉到的小動物,將分解出來的養份吸收運用。

 

食蟲植物的種類與分布
全世界的共有八百多種食蟲植物,除了南極洲以外皆有其分布。以下就介紹幾類常見的食蟲植物。

毛氈苔(Drosera sp.)屬於茅膏菜科(Droseraceae)的草本植物,廣泛分布全球。

 

捕蠅草(Dionaea muscipula)原產於北美洲東岸一帶,主要特徵就是葉片特化成「捕蟲葉」,能夠很迅速的關閉捕食昆蟲。

 

 

狸藻(Utricularia sp.)在世界大部分地區都有分佈。可分為陸生種、水生種和附生種三大類,生長於池塘、溝渠、濕地、熱帶雨林的樹幹上。如臺灣的絲葉狸藻(Utricularia gibba)、圓葉挖耳草(Utricularia striatula) 等。

瓶子草(Sarracenia)原產北美和墨西哥,生長在空曠的沼澤濕地中,其葉片特化為筒狀或瓶狀捕蟲囊,瓶口及瓶蓋有蜜腺分泌蜜汁,吸引昆蟲跌入瓶內,囊壁光滑,捕蟲囊內下部常有下向的毛,阻止掉入捕蟲囊內的小蟲逃逸。


豬籠草(Nepenthes sp.)分布熱帶亞洲地區。莖攀援於樹木或者沿地面而生,豬籠草葉的卷鬚尾部擴大並反捲形成瓶狀捕蟲囊。捕蟲囊的瓶蓋腹面能分泌蜜液引誘昆蟲,瓶口光滑,昆蟲會被滑落瓶內,被瓶底分泌的消化液淹死豬籠草是最大的食蟲植物,產於婆羅洲的一種馬來王豬籠草,它的捕蟲瓶長達二十五公分以上,像個水壺似的,除了可以捕捉到一些小蟲之外,也能捉到小老鼠!

 

食蟲植物的捕蟲方式

各式各樣的食蟲植物,是生長在類似環境趨同演化而產生捕蟲機制,食蟲植物是由葉子特化形成捕捉昆蟲的工具,能夠分泌消化液分解動物的軀體成為有機養份,但是它們捕蟲器官的構造、捕蟲的原理也都不盡相同。

-黏蠅紙式:利用黏液捕捉獵物,如長葉茅膏菜、小毛氈苔。

-捕獸夾式:葉片特化成夾子,具有感覺毛,獵物觸發後夾住,如捕蠅草。

-陷阱式:葉片特化成瓶子狀的捕蟲囊,裡面裝有消化酵素,如豬籠草、瓶子草。

-捕鼠籠式(吸入式):其捕蟲構造為囊狀,捕蟲囊將小生物吸進來後便關起來,囊內的消化細胞將小動物分解消化。如狸藻。

食蟲植物的獵物

一般陸生的食蟲植物多半以昆蟲或其他節肢動物如蜘蛛為食;狸藻等水生或濕生型的食蟲植物則以土壤中的線蟲或水中的孑孓和一些微小的浮游動物為食。食蟲植物所能捕到最大的獵物,食蟲植物所能捕到最大的獵物是馬來王豬籠草與萊佛士豬籠草兩種在自然狀態下可以捕捉到老鼠。
 

豬籠草捕蟲囊內的生態系

雖然豬籠草捕蟲囊內具有酸性的消化液,但在其捕蟲囊中還生存著大量的其他生物。其包括蒼蠅、孑孓、蜘蛛、螞蟻甚至螃蟹。捕蟲囊中最常見的是蚊子幼蟲。豬籠草小雨蛙(Microhyla nepenthicola)其生命周期大部分都生活於蘋果豬籠草的捕蟲籠中而得名,會在蘋果豬籠草的捕蟲囊中繁殖後代,它們也被稱為豬籠草底內動物(Nepenthebionts)。

臺灣本土的食蟲植物
臺灣的食蟲植物多產於低海拔的濕地環境,約有10餘種,以茅膏菜(Droseraceae)茅膏菜屬(Drosera)及狸藻科(Lentibulariaceae)狸藻屬(Utricularia)兩大家族為主。過去普遍分布在金門、臺灣本島的食蟲植物,許多處的棲地皆因許多食蟲植物種類皆因土地開發、化學肥料和除草劑廣泛使用等人為因素逐漸消失,讓食蟲植物群落已面臨滅絕危機。

                              

                                          台灣原生的長葉茅膏菜,長度可達50公分

荒野保護協會對食蟲植物的保育
新竹縣竹北蓮花寺濕地是臺灣擁有食蟲植物種類最多也是最知名的棲地,整體生物相非常豐富。竹北蓮花寺濕地有四種食蟲植物,茅膏菜科的長葉茅膏菜(D Drosera finlaysoniana)、小毛氈苔(Drosera spathulata)、寬葉毛氈苔(Drosera burmanii)和及狸藻科的長距挖耳草(Utricularia caerulea)。。中華民國荒野保護協會與內政部與新竹縣政府合作,自西元1998年進行蓮花寺濕地食蟲植物的保育工作,積極地對此地的食蟲植物與濕地植物進行復育工作。近年來荒野保護協會也持續進行臺灣食蟲植物棲地調查,建構臺灣食蟲植物分布的資料庫。與科博館、臺灣博物館舉辦食蟲植物特展,在花蓮與花蓮林管處培養志工、公民科學家和社區居民共同參與保育工作。讓民眾更能親近這群特殊的植物。