瓶子草属

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瓶子草属
瓶子草属的物种与交配种
科学分类 编辑
界: 植物界 Plantae
演化支 维管植物 Tracheophyta
演化支 被子植物 Angiosperms
演化支 真双子叶植物 Eudicots
演化支 菊类植物 Asterids
目: 杜鹃花目 Ericales
科: 瓶子草科 Sarraceniaceae
属: 瓶子草属 Sarracenia
L.
L.
  • 详见内文
瓶子草的分布范围(所有物种)

瓶子草属学名Sarracenia)包含9种(或可能达13种)北美的食虫植物,属于瓶子草科。瓶子草科还包含另外两个──眼镜蛇瓶子草太阳瓶子草

瓶子草是食虫植物,原产于美国东海岸、德州五大湖区、以及加拿大东南部。大部分的种类只出现在美国东南部(只有紫瓶子草出现在气温较低的地区)。瓶子草的叶特化成漏斗状的陷阱,并产生来分解掉进去的猎物。昆虫会被瓶口以及瓶盖密腺所分泌的蜜汁吸引,加上捕虫瓶上部经阳光照射后如彩绘玻璃般,也会诱使昆虫前往。光滑的瓶口让昆虫容易掉进瓶中被消化液分解,成为瓶子草的养分。

在一般的食虫植物中,瓶子草通常生长在经年潮湿的地方,硝酸盐为主的养分持续被水冲走,或因为土壤pH值低而无法利用;而瓶子草可以吸引猎物,因此比其他植物更具有竞争优势。

型态与食虫机制[编辑]

瓶子草利用能够分泌蜜糖的瓶子,和光滑的唇捕猎昆虫

瓶子草是多年生草本植物,从地下茎生长点莲座状长出瓶子般的叶,叶子分为具捕虫功能的捕虫叶,以及无捕虫功能的剑形叶。捕虫叶的开口向上,面向中央,形状是垂直管状,瓶口处延伸出一个盖子,瓶口周围通常有向外翻卷的“唇”,会分泌蜜糖和气味,瓶盖本身也会产生蜜糖,但是量较少。

无论是哪一个种类的瓶子草,捕虫瓶皆可分为3~5个区域:第一区即瓶盖,第二区是唇与瓶口,第三、四区(有些种类是合在一起的)和第五区(只有紫瓶子草有第五区)是捕虫瓶的主体,这些区域都有特定的功能,符合它们型态学上的特色。

小瓶子草的捕虫瓶瓶盖上散布着一小块一小块缺乏叶绿素的区域
  • 第一区:瓶盖。大部分种类的瓶盖会遮盖部分瓶口,可遮挡雨水,避免雨水稀释消化液,以及控制消化液水位。瓶盖也会结合色彩、气味以及倒生的毛,将猎物诱引到瓶口处。有些特别的种类,例如小瓶子草鹦鹉瓶子草,它们的瓶盖非常靠近瓶口,瓶盖上散布着一小块一小块缺乏叶绿素的区域,形成半透明的“窗户”,飞行的昆虫会试图穿过瓶盖,然后掉进瓶中(同科的眼镜蛇瓶子草亦有类似且更发达的机制)。
  • 第二区:唇与瓶口。此区主要是唇,产生大量的蜜糖,吸引昆虫停在上面或爬上瓶口,站在危险的陷阱边缘。第二区也包含了捕虫瓶上端腊质的管口,腊质堆积在这个部分,昆虫一不小心就会失足落入瓶子深处。
  • 第三区:就在第二区下面,此区的特色是毫无落脚处,它内侧的表面覆盖大量倒生的毛,让昆虫完全失去逃跑的机会。此区还镶嵌著消化腺,分泌含有消化酵素的消化液。
  • 第四区:多数的种类到这一区为止,只有紫瓶子草具有第五区。第四区充满了消化液,酵素和生长在消化液中的细菌会将昆虫分解,再由捕虫瓶迅速吸收养分。此区具有更多的消化腺,并被向下生长的粗毛包覆着,让昆虫无法逃脱。
  • 第五区:位于第四区下方,此区只在紫瓶子草的捕虫瓶中发现。这是一个光滑无毛,没有分泌腺,不会行吸收作用的区域,功能不明。

食虫机制[编辑]

所有的瓶子草在捕猎昆虫或其他猎物时皆是不移动的。它们的陷阱是静态的,结合数种诱因(颜色、气味、蜜)以及无法逃脱的环境──借由以上高度特化的特殊构造,从瓶口到陷阱里通常是有进无出的。

多数品种充分利用了气味、有毒的蜜、腊质沉积(妨碍昆虫的脚)和重力,让猎物落入瓶中。在黄瓶子草分泌的蜜糖中,可以发现毒芹碱的成分,毒芹碱能使昆虫麻痹。一旦落入瓶中,瓶壁布满了光滑的蜡质,让昆虫无从落脚。再下去布满了倒生的毛,昆虫更加无法离开。在捕虫瓶最底部,具有消化酵素润湿剂的消化液很快地将昆虫淹死并进行消化。昆虫的外骨骼通常不会被消化掉,经过一个夏天,瓶身往往会装满昆虫。

鹦鹉瓶子草,捕虫瓶造型像鹦鹉的头,利用像龙虾笼的构造让猎物进入(雨季时还会有蝌蚪、小鱼游入),然后再也出不去。它具有尖锐的向内生长的毛,强迫猎物逐渐进入捕虫瓶底部,然后被消化掉。

花与种子[编辑]

瓶子草花的剖面图

瓶子草的花在早春的时候,比第一个捕虫瓶稍早或同时出现,它会单独伸出一条长长的茎,通常会高出捕虫瓶很多,避免授粉的昆虫掉进瓶中。花朵根据种类不同,直径约3~10公分,不但很吸引目光,而且还有精密的构造,可以避免自花授粉。瓶子草的花具有五个萼片,基部和三个苞片连在一起,萼片下方具有大量的花药以及一个具有五个顶点的伞状花柱,上方悬挂着五片红色或黄色的长花瓣。整朵花是呈现上下颠倒的样子,因此这个伞状花柱可以盛住从雄蕊掉落的花粉柱头位于伞状花柱上,接近五个顶点的地方。最主要的授粉者蜜蜂,蜜蜂要采蜜的时候,由于花朵的构造,它们必须先经过其中一个柱头,才能进入倒伞状的空腔部分。在空腔内,它们不免会沾到一堆来自花药或者掉落的花粉。离开的时候,也由于花朵的构造,蜜蜂得从其中一个盖状的花瓣出去,这种方式,可以避免蜜蜂经过柱头造成自花授粉。然后蜜蜂造访下一朵花,经过柱头时就把前一朵花的花粉沾在上面了,这个过程会不断地重复。

开花公式Ca5 Co5 A G(5)

瓶子草大部分的花是有香味的,这些香味多变,但是通常都很强烈,甚至刺鼻。尤其是黄瓶子草,具有强烈的气味,闻起来有点像猫尿。

翼状瓶子草的花

瓶子草的花期约2周,在开花末期的时候,花瓣脱落,而子房如果有授粉,便会开始膨大。种子形成五瓣,其中一瓣产生的种子比其他几瓣少很多[1]。平均产生300 - 600颗种子[1],视种类以及授粉成功的情况而定。种子约五个月后成熟,此时种荚会转变成褐色并且裂开,散出种子。种子约1.5~2mm长,具有粗糙的腊质防水外壳,这个构造可能是为了借由水流散布种子[2]。瓶子草的种子需要经过一个“湿冷积层”的阶段才会发芽,种子长出的新植株几乎能立即产生具有功能的捕虫叶,但是刚开始的一年左右,捕虫瓶的型态会和成熟叶有所不同,结构上较为简单。从种子到成熟,约3~5年。

生长周期[编辑]

捕虫瓶从在开花末期开始生长,一直到晚秋。在秋末的时候,捕虫瓶开始枯萎,植株长出不具捕虫功能的剑形叶(或称叶状柄)。由于冬季的昆虫减少,天气转冷,也降低了植物的新陈代谢和其他功能,此时把能量花在长捕虫叶很不划算,剑形叶是比较经济的选择。

分类[编辑]

交配种瓶子草

普遍公认的9个物种有:

保育状况[编辑]

除被列入附录Ⅰ的所有种均被列为《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)附录二物种,被限制出口及贸易。

延伸阅读[编辑]

参考文献[编辑]

  1. 夏洛特. 食蟲植物觀賞與栽培圖鑑. 商周出版. 2007. ISBN 9789861248509. 第107页

注释[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 Cumbee, Joe. Sarracenia flava Seed Data. Carnivorous Plant Newsletter. 1995, 24: 110–111. 
  2. ^ Brittnacher, John; Growing Sarracenia from seed页面存档备份,存于互联网档案馆); ICPS website页面存档备份,存于互联网档案馆),于2006年5月17日15点53分检索。

外部链接[编辑]