捕蝇草属

科普中国-科学百科 2018-04-25 作者:姚士才

  捕蝇草属(Dionaea)属于茅膏菜科,全属仅1种,既捕蝇草 Dionaea Muscipula, 但有较多的栽培变种,原产美国卡罗莱纳州,多生于湿地或沼泽中。捕蝇草的捕虫夹具有活动能力,捕虫过程非常具有趣味性,深得人们的喜爱,已成为国内最受玩家宠爱的食虫植物品种。其属名(Dionaea),而捕蝇草的英文名为Venus Flytrap ,直译过来就是“维纳斯的苍蝇拍”。

  形态特征

  捕蝇草为多年生草本植物,常绿。叶丛莲座状,叶6片至多数,伸展,内面粉红色,边缘有坚硬的刚毛。具花序,花小,白色,夏季开放。株高10cm,冠径30cm。耐最低温度5℃。1根状茎,叶轮生。叶由两部分组成,下部靠近茎的部分楔形,上部长有一个贝壳状的捕虫夹。捕蝇草的叶片有两种形态,夏天的叶片下部细长,并向空中伸展,其他季节的叶片下部又短又宽,并贴于地面。冬季气温在10度以下时会休眠,休眠时大多数的叶片会枯萎,只剩下很少的小叶片。花为白色伞状花序,蒴果卵形,成熟时开裂散出黑色水滴状种子。

  

  捕蝇草属植物的捕虫器

  捕蝇草的捕虫夹是一个功能强大、“机关重重”的捕虫陷阱,能如贝壳一样感受外部的刺激,并以极快的速度闭合,但贝壳是为了防御,而它却是主动进攻,捕获昆虫等猎物。捕蝇草强大的捕猎本领令其它食虫植物都黯然失色,它是食虫植物界最顶尖的“猎手”。

  捕蝇草的捕虫夹边缘排列着十多根刺状的毛,内侧两边各有3根细小的感觉毛(个别也有多1~2根的可能),平时夹子呈60度张开,夹子内侧能分泌蜜汁,表面光亮且一般呈现出鲜艳的红色,当昆虫被吸引,爬到夹子内,在约为2~25秒的频率内如果触动其中一根感觉毛2次或者触动2根感觉毛,那么捕虫夹就会以极快的速度闭合,将昆虫夹住,夹子两边的刺毛会相互交叉,防止猎物逃脱。接着,夹子继续夹紧,象贝壳一样紧闭,此时夹子内壁的腺体开始分泌消化液。之后1~2个星期,昆虫被消化吸收,捕虫夹再次打开,剩下无法消化的昆虫外壳被风雨带走,新的“狩猎”又将开始!

  奇妙的捕虫夹,它是如何完成一次“狩猎”过程的呢?惊奇的是捕虫夹的闭合需严格特定的碰触为条件,使人有必要相信它有一个快速的信息处理中心,来控制捕虫夹的活动。当触动夹子内的感觉毛,其就象一个杠杆,压迫感觉毛基部的感觉细胞,感觉细胞将信息传递给捕虫夹的信息处理中心,当在一定的时间内达到一定的碰触次数,信息处理中心就会发出闭合指令,夹子外侧的细胞膨大,内侧细胞收缩,使夹子向内闭合,在通过局部的调整使夹子充分紧闭。捕虫夹的闭合速度还与温度有关,温度越高闭合速度越快,所以夏天夹子的闭合速度会比其他季节快很多。

  捕虫夹还能分辨食物与非食物,当我们用一块小石子触动感觉毛,使夹子闭合,过几小时后,它又会马上张开。

  地理分布

  

  捕蝇草仅存于美国的南卡罗莱纳州东南方的海岸平原及北卡罗莱纳州的东北角。在原产地卡罗莱纳州,捕蝇草生长在潮湿的砂质或泥碳的湿地或沼泽地,这些地区通常呈现草原的形态,只有零星的松树分布着,因此很开阔,能接受到大量的日照。这里的气候温暖而潮湿,在夏季,白天炎热,晚上也还能保持温暖,冬季则很冷,但并不至于冷到经常降雪。  然而,在原产地的捕蝇草在生存上却受到人类活动的威胁。人口快速增加因而剥夺捕蝇草的生存空间,而且因为人为干预自然野火的发生,使得这些地区开始长出一些小型灌木,因而遮蔽捕蝇草的阳光。因此,捕蝇草被试着引入其他地区进行复育,像是新泽西州和加州。不过,在佛罗里达州已顺利归化,而成为很大的族群。

  食虫原理

  捕蝇草的捕虫过程大概是所有食虫植物之中最为奇特,捕虫机制最为复杂。捕蝇草的捕食构造是由一左一右对称的叶片所形成的夹子,这个夹子状的构造是由叶子特化而来的,至于连接捕虫器叶片状的构造是叶柄。捕虫夹上的外缘排列着刺状的毛,乍看之下很锐利,会刺人,但其实这些毛很软。这些毛的功能是用来防止被捕的昆虫逃脱。

  捕虫的讯号并非直接由感觉毛所提供。在感觉毛的基部有一个膨大的部分,里面含有一群感觉细胞。感觉毛的作用有如杠杆,昆虫推动了感觉毛,使得感觉毛压迫感觉细胞,感觉细胞便会发出一股微弱的电流,去通告捕虫器上所有的细胞。由于电流会四散向整个捕虫夹,所以引发闭合并不需要触碰同一根感觉毛,只要在同一捕虫夹中任两根感觉毛发出电流,便能引发闭合运动。当然,感觉毛所发出的电流仅影响其所在的捕虫夹,不会干扰到同一植株上其他捕虫夹的运作。

  叶片边缘的长刺毛中有3根刺毛很敏感。当捕虫器受到第一次的刺激时,此时昆虫只是稍微走入捕虫器;若捕虫器立刻就闭起来,只不过夹住昆虫的一部分,那么昆虫能够逃脱的机会便很大。当捕虫器受到第二次的刺激时,此时昆虫差不多也走到捕虫器的里面,这时闭起的捕虫器便能将昆虫确实地抓住,关在捕虫器之中,消化后,方再次张开。2

  在受到刺激之前,捕虫夹呈60度角张开着,当受到昆虫刺激时,捕虫夹以其叶脉为轴而闭合。捕虫夹的闭合与捕虫夹上的细胞膨胀有关。当捕虫夹上的细胞得到感觉细胞所发出的电流,其外侧的细胞便快速膨胀,使得捕虫器向内弯,因而闭合。

  环境与栽培生长环境

  捕蝇草的原生地是属于湿地上的草原,而且该地区土壤的土质多为泥炭以及硅砂。其水源大多是雨水为主,由于雨水经过大气与二氧化碳融合落到大地,造成酸性的一个环境,其酸碱值大约介于pH5~6左右。由此可以得知,捕蝇草是偏好在水份充足以及酸性环境等为介质的地方。

  酸性的土质加上气温偏低,使得分解有机物的细菌生长发生阻碍。而有机物在不被分解的情况之下,造成水苔等植物的残骸都无法完全分解而腐败,这些腐败的有机物就会变成泥炭,养份非常缺乏。加上经年被雨水冲刷,微量元素也己乎都流失。所以捕蝇草的原生地除了生长中必需的营养要素氮与磷酸不足以外,连微量元素也都非常不足的贫瘠之地。

  种植

  由上述原生地的概况来看,要种植捕蝇草首要条件必须保有充足的水份。也因为捕蝇草由根部在呼吸,所以栽植的土壤可以与沙一起混用,让其排水状况良好容易接触新鲜空气,同时以半日照的环境种植最佳。并且因为原产地为贫养状况下,所以在土壤的选择上要非常的注意,在过多养分的土壤会造成捕蝇草的根部的坏死,在选择土让则可以选择无肥的泥炭土为佳

  捕蝇草整株变成红叶因为叶片的感觉毛即使被雨水冲击也会造成闭合的状态,那会造成叶子的生命缩短。所以如果选择种植室外,也必须注意大雨是否频繁。另外,阳光的照射也必需注意,尤其是在气温较高的夏季,最好选择半日照的地方种植。本来这类植物应该不会有红叶产生,但是气温渐渐降低时,有些捕蝇草会出现整株变红的现象。最适合种植的温度大约在摄氏25~30℃左右,原生地在冬天时通常都是零度以下的气温,这时捕蝇草就会进入休眠状态,称为休眠期,地面上的叶柄与叶子都会渐渐枯萎,只剩下球根存活。然而休眠状态是视其环境温度的影响导致,所以如果即使是冬天,只要气温依旧保持在摄氏15℃以上,就不会有休眠期的产生。

  筛苗种植

  基质准备:以干净的水苔为基质,移植前至少进行24小时的浸泡(最好能够用沸水,以去除病菌和杂草种子),移植时将水苔水挤干(或用甩干机甩干),待种植。

  组培苗准备:用干净的清水洗净组培苗上的培养基(清洗时和移植过程中注意对植株的保湿,不让植株叶片有萎蔫现象),组培苗不进行药剂浸泡。

  移植:用水苔包住植株基部(不过高,以包住根部为宜),并有一定的紧实度(用手指捏,能下陷后又能弹起恢复),移植好后,用清水浇透定根水。

  播种步骤

  1、准备好播种的花盆:将花盆填满基质后放在剩有纯净水的玻璃缸或水盆中,使基质吸水至表面湿润,再用喷瓶将表面喷湿(雾状喷射)。

  2、播种:小心打开种子包装,将种子均匀的撒在基质表面,盖上0.3厘米的培养土。

  3、喷水:用喷瓶将表面喷湿(雾状喷射),小心喷射,以免种子被冲走。

  4、将播好种子的花盆连同玻璃缸或水盆一齐放在向阳的窗台内侧,如果是水盆,应加顶端开口塑料罩保湿。注意及时补水,一般10天左右发芽(20度)。

  5. 待幼苗长出2~3片真叶时可移植。

  栽培要点

  光照:沼泽生植物,原生环境没有高大植物遮荫,喜阳光。家庭栽培时,春、秋、冬三季可全日照,南方夏季应加50%遮荫或置于室内向阳窗台上即可。或用40W灯管在距植物30cm的上方进行人工光照栽培,照射时间为12小时/天。

  水分:尽量使用纯净水、雨水等软水。以盆浸法(香港、台湾地区称之为“腰水”法)营造一个类似原生地的小环境,具体做法是:将捕蝇草的盆放置于托盘或玻璃缸内,注水至3cm深,并定期补水。

  通风:扦插初期,为了保证一定的空气湿度,通风量可以较少。当愈伤组织形成后,新根生长时,为满足新根的呼吸作用,应适当加强通风。此时,应注意及时补充喷水,以提高基质和空气湿度。3

  湿度:大于50%,捕蝇草的原生环境算是沼泽型的草原,湿度相对较高,若能以大水盘来做腰水,附近的湿度会高一点,您也可以在盆子的表土上加层水苔,也是有助于空气湿度的保持。

  基质:无添加肥料的泥炭,颗粒状质料(珍珠岩、沙砾等)为1:1或纯水苔,基质必须每年春天更换一次,要注意的是捕蝇草它比较喜欢酸一点的土质。盆栽时,盆底需垫碎瓦片。

  温度:生长温度15~35℃,适宜温度:21~35℃,冬季如想让其休眠,则须控制在5℃左右(0~8℃)。但根据多年的养护经验,不经过休眠对来年的正常生长并没有明显的影响。

  喂食:请不要强迫他们吃过多的东西,它们会自己捕食。最多只能在2片叶子上投喂节肢类动物(昆虫、蜘蛛等)。它们的消化液很难消化牛肉、鸡肉等人们日常食用的肉类。

  施肥:食虫植物的根系极不耐盐,直接将肥料施入基质中会导致植株的死亡,应叶面喷施低浓度液肥。如用市售的观叶植物肥料,可按推荐浓度的1/5施用,生长季每2周喷施一次。

  观赏价值

  叶片拥有捕食昆虫的功能,属于变态叶中的“捕虫叶”。外观明显的刺毛和红色的无柄腺部位,样貌好似张牙利爪的血盆大口。是很受欢迎的食虫植物,可适用于向阳窗台和阳台观赏,也可专做栽植槽培养。

  本词条内容贡献者为:

  姚士才 - 高级工程师 - 北京市园林科学研究院

责任编辑:科普云

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