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猪笼草形态结构及食性的观察



全 文 :猪笼草形态结构及食性的观察
华跃进 (珠海市金海岸中学 广东珠海 519040)
  摘要 通过对猪笼草的实地观察及实验 ,对其形态结构及食性有了进一步的了解。证
实了昆虫掉入猪笼草瓶体后 ,瓶盖不会自动关闭的事实 ;发现了猪笼草既养蚊又食蚊的现
象 ;还对猪笼草在维持生态平衡中的重要作用进行了讨论 ,提出应加强保护。
  关键词 猪笼草 食性 养蚊 食蚊
  猪笼草 (Nepenthes mirabils)属被子植物猪笼草科 ,
是著名的食虫植物 ,是生物多样性代表之一。作者利用
得天独厚的地域优势 ,于 1996年 6月至 1999年 2月 ,
在广东省珠海市西区大岭山 ,在完全自然条件下 ,对野
生猪笼草的形态结构及食性等方面进行了细致的观察
研究 ,得到了一些宝贵的第一手资料。
1 猪笼草形态结构的观察
1. 1 方法 在观察地 ,选择了小溪边和山坡两个观察
点 ,定期对猪笼草每个生长阶段的形态结构进行细致
的观察 ,重点观察猪笼草瓶状体的结构和功能。了解猪
笼草生活习性和用途。
1. 2 结果 猪笼草为常绿攀援状亚灌木 ,雌雄异株 ,
生活在小溪或山坡的崖缝中 ,可攀援于大型草本、灌木
或乔木上。据了解其茎叶可入药 ,性凉味甘、清热解毒、
润燥行水 ,当地人用来煲凉茶。
猪笼草奇特之处是它的叶。叶通常由叶片、卷须和
瓶状体构成 ,叶片绿色能进行光合作用 ,卷须可攀援于
其它植物上 ,瓶状体也称为捕虫囊 ,能诱捕昆虫等小动
物。
瓶状体由瓶盖、瓶体和瓶中消化液所组成 ,瓶盖腹
面密生蜜腺 ,瓶体口喙平滑鲜红色有蜜腺 ,瓶体上半部
较薄 ,内壁平滑有白色粉末 ,具疏水性 ,下半部较厚 ,内
壁密生燕窝状消化腺。
瓶状体发育成熟之前 ,瓶盖与瓶口紧密闭合 ;瓶状
体发育成熟之后 ,瓶盖打开 ,此时瓶状体内已有一定量
的消化液 ,消化液的多少随瓶状体的大小而不同 ,最多
可达到 15ml。通过对 10个瓶状体的高度、直径、液面高
度、消化液体积及瓶体总容量进行测量 ,结果 ,消化液
高度占瓶体高度的 1 /3左右 ,消化液体积占瓶体总容
量的 1 /4左右。新鲜消化液为淡黄绿色、透明、无味 ,测
得 p H值为 5. 5。以后消化液逐渐变得无色透明。将新
鲜消化液用吸管吸出 ,放入洁净的玻璃瓶中静置 ,约经
过一周后 ,新鲜消化液由淡黄绿色变为无色透明。
1. 3 瓶盖功能的研究 有人认为猪笼草的瓶盖会因
为昆虫掉入瓶内而自动关闭。通过观察发现 ,瓶状体发
育成熟后 ,瓶盖自动打开 ,再也不会自动关闭。
实验: 往瓶体内放入活的蛾、蟋蟀等小动物 ,无论
小动物怎样挣扎 ,只会越陷越深 ,瓶盖均不会自动关
闭。 即使用手强行将瓶盖盖住 ,当手离开后 ,瓶盖立即
弹开 ,当手用力过重时 ,有时会将瓶盖与瓶体联接处折
断。 实验: 用洒水壶模拟下雨 ,喷淋悬吊的瓶状体 ,结
果 ,不论水丛哪个方向淋来 ,雨水几乎不能进入瓶体
内。 可见瓶盖具有防雨功能。
结论: 猪笼草瓶盖不会因昆虫落入瓶内而自动关
闭 ,瓶盖的功能是:以其丰富的蜜汁引诱昆虫等小动物
和防止雨水进入。
2 猪笼草食性的观察
2. 1 方法 采集 30个瓶状体内的动物残体 ,将肢体
较完整的动物制成标本 ,进行鉴定、分类。
2. 2 结果 经初步鉴定得知 ,猪笼草捕食动物中绝大
多数是昆虫纲的动物 ,隶属于 9个目。 有草食性的蝗
虫、蟋蟀等 ;有蜜食性的蜂、蝶等 ;有杂食性的蚂蚁、蜚
蠊等 ;也有肉食性的草蛉、螳螂等。除大量昆虫外 ,还有
蛛形纲的蜘蛛 ,软体动物蜗牛等见 (表 1)。
表 猪笼草捕食动物分类表
动    物 分     类
蜗牛 软体动物门
鼠妇 甲壳纲
蜈蚣 多足纲 节
蝗虫、菱蝗、蟋蟀、
蝼蛄、螽斯 直翅目
蜚蠊 蜚蠊目 昆 肢
蚂蚁、胡蜂、蜂 膜翅目
蚊、蝇 双翅目 动
甲虫 鞘翅目 虫
蝶、蛾 鳞翅目 物
草蛉 脉翅目
螳螂 螳螂目 纲 门
蜘蛛 蛛形纲
  经统计 ,猪笼草所食动物中 ,个体数量最多的是蚂
—27—2000年第 35卷第 5期         生 物 学 通 报
本文附图见封四
蚁 ,其次是蚊、蜘蛛等 ,体形较大的有蜚蠊、蝼蛄、蝶等。
不同季节所食动物的种类和数量明显不同 ,冬季见到
的 ,主要是蚂蚁、蚊等少数种类。 瓶状体位置不同所食
动物种类有所差异 ,距离地面较近的瓶体内 ,可见到的
有蜗牛、鼠妇、蜈蚣等 ,较高位置的瓶体内 ,可见到蜂、
蝶、蛾等昆虫。 瓶体内被消化得无法辨认的动物 ,只留
下已肢离破碎的翅和外骨骼残渣 ,并沉积于瓶底部。有
的瓶体内动物尸体较多时 ,有腐烂变臭的现象。 结论:
猪笼草以食昆虫为主 ,也食蜘蛛和软体动物 ,食性相当
复杂。
3 猪笼草捕食蚂蚁的观察
3. 1 方法 观察蚂蚁被瓶状体捕食的全过程 ,并用实
验观察消化液对蚂蚁的作用。
3. 2 结果 观察中常可以见到蚂蚁在瓶状体外表上
活动 ,瓶盖腹面及瓶口缘部 ,蜜腺分布丰富的地方 ,聚
集着较多的蚂蚁在此食蜜汁。蚂蚁觅食后行动变得缓
慢 ,有的蚂蚁觅食时会掉入瓶体内 ,落入瓶体内的蚂
蚁 ,有的很快沉入消化液中 ,有的挣扎爬到瓶体内壁 ,
但是只能在瓶体下半部活动 ,无法越过上半部而逃出
3. 3 实验 分别记录 10只蚂蚁掉入新鲜消化液中的
情况和成活时间 ,并与陈旧的消化液、清水进行比较。
发现 ,淡黄绿色的新鲜消化液中 ,被食的小动物皆沉入
瓶体底部。无色透明的陈旧消化液 ,液面漂浮有动物的
残体。 当蚂蚁掉入新鲜消化液后 ,立即向上爬 ,但沾上
消化液的蚂蚁活动困难 ,通常挣扎 1min左右 ,最长不
过 4min,最短 20s即会沉入消化液中死亡。当蚂蚁掉入
陈旧消化液中 ,会漂浮于液面 ,行动迅速 ,不会很快沉
入液体中 ,但由于瓶体内壁的特殊构造 ,蚂蚁无法逃
出。当用清水代替消化液时 ,蚂蚁的表现比在陈旧消化
液中更加灵活。
3. 4 结论 蚂蚁体表的几丁质具有疏水性 ,蚂蚁掉入
清水中 ,由于几丁质与水的不亲合 ,而产生一定的表面
张力 ,使蚂蚁漂浮于水面。 蚂蚁落入新鲜消化液中 ,行
动迟缓并会迅速沉没 ,说明新鲜消化液不仅有一定的
麻醉作用 ,还具有一定的表面活性 ,使蚂蚁与水的亲合
力增强 ,表面张力减小 ,蚂蚁越挣扎越容易沉入液体中
被淹死。 陈旧的消化液 ,表面活性降低 ,与蚂蚁的亲合
力降低 ,使蚂蚁漂浮不易下沉 ,但无法逃出 ,最终难免
一死。
4 猪笼草食蚊、养蚊的观察
4. 1 方法 实地观察蚊在猪笼草瓶体中的活动情况 ,
以及孑孓在消化液中生长和羽化过程。
4. 2 结果 观察中 ,经常可以见到瓶体内有蚊子飞出
和飞入 ,也有蚊子停息在瓶体内壁上。 同时还发现 ,有
蚊的幼虫—— 孑孓生活在瓶体内消化液中。 究竟蚊与
猪笼草之间是一种什么关系? 通过进一步仔细地观察 ,
发现了蚊进入瓶体内产卵 ,也发现了有不同生长时期
大小不同的孑孓生活在消化液中。 将瓶体中的消化液
包括孑孓吸出 ,放入加盖的塑料瓶中 ,带回实验室进一
步观察 ,经过一个半月时间 ,一只孑孓蜕皮两次后 ,羽
化为成虫—— 蚊。 证实猪笼草会养蚊。
瓶体内消化液中有蚊的残体 ,说明猪笼草能食蚊。
进一步观察中还发现 ,刚刚羽化的成虫蚊 ,在瓶体内壁
上艰难地往上爬 ,有的会失足掉入消化液中 ,成为猪笼
草的食物 ;有些较强壮的蚊 ,会振翅飞出瓶体而逃生。
前来产卵的蚊 ,面临着生命的危险 ,有逃出的 ,也有被
猪笼草吃掉的。
4. 3 结论 通过观察和实验证明 ,猪笼草会食蚊也会
养蚊。 猪笼草既为蚊提供了产卵、幼虫生长、羽化的场
所 ;又会吃掉部分成虫蚊。
5 猪笼草食性及生态学意义的讨论
对猪笼草形态结构及食性的观察研究 ,揭示了猪
笼草具有高度适应食虫的特性 ,捕食小动物 ,又与所食
小动物之间有着密切的相互关系。猪笼草分泌蜜汁 ,引
诱喜食甜蜜的蚂蚁等小动物前来觅食 ;猪笼草瓶体中
的消化液提供了较适宜的小环境 ,引来蚊、蝇等小动物
前来产卵。 这些前来觅食、产卵的小动物又成为诱饵 ,
引来蜘蛛、螳螂等肉食性小动物前来捕食。猪笼草以它
独特的方式设下陷阱 ,捕食前来的各种小动物 ,形成复
杂的捕食关系。猪笼草对昆虫进行自然选择 ,同时昆虫
也对猪笼草进行着自然选择 ,那些食虫结构更加完善
的猪笼草 ,会得到更多的食物 ,而得以发展。 在漫长的
生物进化过程中 ,猪笼草与昆虫之间 ,相互捕食 ,相互
促进繁育 ,相互进行选择 ,协同进化 ,共同发展完善。
猪笼草能进行光合作用 ,是生产者 ;但它还捕食小
动物 ,又是消费者 ;由于其捕食动物多样 ,既有植食性
又有肉食性 ,处于不同的消费级别 ,猪笼草也就占有多
个营养级 ,与多种动物发生着密切的关系 ,相互依存 ,
相互制约 ,在维持生态平衡的稳定中具有特殊重要的
作用。 应加强对猪笼草及其生态环境的保护。
6 参考文献
  1 徐祥浩 ,徐颂军著 .奇花异木和国家保护植物 .广州:广
东人民出版社 , 1998, 1— 3.
  2 陈封怀主编 .广东植物志 (第二卷 ) .广州:广东科技出版
社 , 1991, 46.
  3 由继红 .谈谈食虫植物的食虫 .生物学通报 , 1990, 25
( 6): 7— 8.
—28— 生 物 学 通 报          2000年第 35卷第 5期
“猪笼草形态结构及食性的观察”一文的附图
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