瓶子草屬

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瓶子草
瓶子草屬的物種與交配種
瓶子草屬的物種與交配種
科學分類
界: 植物界 Plantae
門: 被子植物門 Magnoliophyta
綱: 雙子葉植物綱 Magnoliopsida
目: 杜鵑花目 Ericales
科: 瓶子草科 Sarraceniaceae
屬: 瓶子草屬 Sarracenia
L.
瓶子草的分佈範圍(所有物種)
瓶子草的分佈範圍(所有物種)
物種
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瓶子草屬拉丁語Sarracenia)包含9種(或可能達13種)北美的食蟲植物,屬於瓶子草科。瓶子草科還包含另外兩個──眼鏡蛇瓶子草太陽瓶子草

瓶子草是食蟲植物,原產於美國東海岸、德州五大湖區、以及加拿大東南部。大部分的種類只出現在美國東南部(只有紫瓶子草出現在氣溫較低的地區)。瓶子草的葉特化成漏斗狀的陷阱,並產生酵素來分解掉進去的獵物。昆蟲會被瓶口以及瓶蓋密腺所分泌的蜜汁吸引,加上捕蟲瓶上部經陽光照射後如彩繪玻璃般,也會誘使昆蟲前往。光滑的瓶口讓昆蟲容易掉進瓶中被消化液分解,成為瓶子草的養分。捕蟲瓶的瓶蓋可遮擋雨水(紫瓶子草除外),如果捕蟲瓶盛滿消化液,昆蟲掉入後就容易逃出。

在一般的食蟲植物中,瓶子草通常生長在經年潮濕的地方,硝酸鹽為主的養分持續被水沖走,或因為土壤pH值低而無法利用;而瓶子草可以吸引獵物,因此比其他植物更具有競爭優勢。

型態與食蟲機制[編輯]

瓶子草利用能夠分泌蜜糖的瓶子,和光滑的唇捕獵昆蟲

瓶子草是多年生草本植物,從地下莖生長點蓮座狀長出瓶子般的葉,葉子分為具捕蟲功能的捕蟲葉,以及無捕蟲功能的劍形葉。捕蟲葉的開口向上,面向中央,形狀是垂直管狀,瓶口處延伸出一個蓋子,瓶口周圍通常有向外翻捲的「唇」,會分泌蜜糖和氣味,瓶蓋本身也會產生蜜糖,但是量較少。

無論是哪一個種類的瓶子草,捕蟲瓶皆可分為3~5個區域:第一區即瓶蓋,第二區是唇與瓶口,第三、四區(有些種類是合在一起的)和第五區(只有紫瓶子草有第五區)是捕蟲瓶的主體,這些區域都有特定的功能,符合它們型態學上的特色。

小瓶子草的捕蟲瓶瓶蓋上散布著一小塊一小塊缺乏葉綠素的區域
  • 第一區:瓶蓋。大部分種類的瓶蓋會遮蓋部分瓶口,避免過多雨水裝滿捕蟲瓶,導致獵物減少。瓶蓋也會結合色彩、氣味以及倒生的毛,將獵物誘引到瓶口處。有些特別的種類,例如小瓶子草鸚鵡瓶子草,它們的瓶蓋非常靠近瓶口,瓶蓋上散布著一小塊一小塊缺乏葉綠素的區域,形成半透明的「窗戶」,飛行的昆蟲會試圖穿過瓶蓋,然後掉進瓶中(同科的眼鏡蛇瓶子草亦有類似且更發達的機制)。
  • 第二區:唇與瓶口。此區主要是唇,產生大量的蜜糖,吸引昆蟲停在上面或爬上瓶口,站在危險的陷阱邊緣。第二區也包含了捕蟲瓶上端臘質的管口,臘質堆積在這個部份,昆蟲一不小心就會失足落入瓶子深處。
  • 第三區:就在第二區下面,此區的特色是毫無落腳處,它內側的表面覆蓋大量倒生的毛,讓昆蟲完全失去逃跑的機會。此區還鑲嵌著消化腺,分泌含有消化酵素的消化液。
  • 第四區:多數的種類到這一區為止,只有紫瓶子草具有第五區。第四區充滿了消化液,酵素和生長在消化液中的細菌會將昆蟲分解,再由捕蟲瓶迅速吸收養分。此區具有更多的消化腺,並被向下生長的粗毛包覆著,讓昆蟲無法逃脫。
  • 第五區:位於第四區下方,此區只在紫瓶子草的捕蟲瓶中發現。這是一個光滑無毛,沒有分泌腺,不會行吸收作用的區域,功能不明。

食蟲機制[編輯]

所有的瓶子草在捕獵昆蟲或其他獵物時皆是不移動的。它們的陷阱是靜態的,結合數種誘因(顏色、氣味、蜜)以及無法逃脫的環境──藉由以上高度特化的特殊構造,從瓶口到陷阱裡通常是有進無出的。

多數品種充分利用了氣味、有毒的蜜、臘質沉積(妨礙昆蟲的腳)和重力,讓獵物落入瓶中。在黃瓶子草分泌的蜜糖中,可以發現毒芹鹼的成分,毒芹鹼能使昆蟲麻痺。一旦落入瓶中,瓶壁布滿了光滑的蠟質,讓昆蟲無從落腳。再下去布滿了倒生的毛,昆蟲更加無法離開。在捕蟲瓶最底部,具有消化酵素潤濕劑的消化液很快地將昆蟲淹死並進行消化。昆蟲的外骨骼通常不會被消化掉,經過一個夏天,瓶身往往會裝滿昆蟲。

鸚鵡瓶子草,捕蟲瓶造型像鸚鵡的頭,利用像龍蝦籠的構造讓獵物進入(雨季時還會有蝌蚪、小魚游入),然後再也出不去。它具有尖銳的向內生長的毛,強迫獵物逐漸進入捕蟲瓶底部,然後被消化掉。

花與種子[編輯]

瓶子草花的剖面圖

瓶子草的花在早春的時候,比第一個捕蟲瓶稍早或同時出現,它會單獨伸出一條長長的莖,通常會高出捕蟲瓶很多,避免授粉的昆蟲掉進瓶中。花朵根據種類不同,直徑約3~10公分,不但很吸引目光,而且還有精密的構造,可以避免自花授粉。瓶子草的花具有五個萼片,基部和三個苞片連在一起,萼片下方具有大量的花藥以及一個具有五個頂點的傘狀花柱,上方懸掛著五片紅色或黃色的長花瓣。整朵花是呈現上下顛倒的樣子,因此這個傘狀花柱可以盛住從雄蕊掉落的花粉柱頭位於傘狀花柱上,接近五個頂點的地方。最主要的授粉者蜜蜂,蜜蜂要採蜜的時候,由於花朵的構造,牠們必須先經過其中一個柱頭,才能進入倒傘狀的空腔部分。在空腔內,牠們不免會沾到一堆來自花藥或者掉落的花粉。離開的時候,也由於花朵的構造,蜜蜂得從其中一個蓋狀的花瓣出去,這種方式,可以避免蜜蜂經過柱頭造成自花授粉。然後蜜蜂造訪下一朵花,經過柱頭時就把前一朵花的花粉沾在上面了,這個過程會不斷地重複。

開花公式Ca5 Co5 A G(5)

瓶子草大部分的花是有香味的,這些香味多變,但是通常都很強烈,甚至刺鼻。尤其是黃瓶子草,具有強烈的氣味,聞起來有點像貓尿。

瓶子草的花期約2週,在開花末期的時候,花瓣脫落,而子房如果有授粉,便會開始膨大。種子形成五瓣,其中一瓣產生的種子比其他幾瓣少很多[1]。平均產生300 - 600顆種子[1],視種類以及授粉成功的情況而定。種子約五個月後成熟,此時種莢會轉變成褐色並且裂開,散出種子。種子約1.5~2mm長,具有粗糙的臘質防水外殼,這個構造可能是為了藉由水流散佈種子[2]。瓶子草的種子需要經過一個「濕冷積層」的階段才會發芽,種子長出的新植株幾乎能立即產生具有功能的捕蟲葉,但是剛開始的一年左右,捕蟲瓶的型態會和成熟葉有所不同,結構上較為簡單。從種子到成熟,約3~5年。

生長週期[編輯]

捕蟲瓶從在開花末期開始生長,一直到晚秋。在秋末的時候,捕蟲瓶開始枯萎,植株長出不具捕蟲功能的劍形葉(或稱葉狀柄)。由於冬季的昆蟲減少,天氣轉冷,也降低了植物的新陳代謝和其他功能,此時把能量花在長捕蟲葉很不划算,劍形葉是比較經濟的選擇。

分類[編輯]

交配種瓶子草

普遍公認的9個物種有:

延伸閱讀[編輯]

參考文獻[編輯]

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

注釋[編輯]

  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; ICPS website,於2006年5月17日15點53分檢索。

外部連結[編輯]