植物界的甜蜜陷阱,是如何步步惊心的?

作者: 王兆昱

来源: 中国科学报

发布日期: 2023-12-09 09:00:32

一项新研究揭示了猪笼草可以有效捕捉猎物的原因:它可以产生一种含有强效神经毒素的花蜜,使猎物在叶片边缘失去平衡。猪笼草分泌花蜜吸引昆虫,其中含有(+)-异山梨醇酮,能够干扰乙酰胆碱酯酶的酶活性,导致昆虫运动受损,更容易跌入陷阱。

猪笼草能够在不适宜生存的地方茁壮成长。在东南亚和澳大利亚的土壤中,几乎没有什么氮元素,但猪笼草却长得很

好,这要感谢提供这种必需养分的

可怕

来源:那些滑入猪笼草陷阱的小动物,主要是昆虫。

一项新研究揭示了猪笼草可以有效捕捉猎物的原因:它可以产生一种含有强效神经毒素的花蜜,使猎物在叶片边缘失去

平衡。相关研究

11

25

日公布于

bioRxiv

。猪笼草分泌花蜜吸引昆虫。图片来源:

猪笼草分泌花蜜吸引昆虫。图片来源:

MICHAEL DURHAM/MINDEN PICTURES

英国布里斯托大学

Ulrike Bauer

表示,这一发现令人着迷。她研究猪笼草已近

20

年,但没有参与这项研究。她说,猪笼草

花蜜在很长一段时间一直被忽视,并且其含有

毒药

化合物的想法是合理的。然而,她和其他人希望有更清晰的证据,

证明毒素源于花蜜,并且确实是导致昆虫跌入陷阱的原因。

论文作者之一、印度贾瓦哈拉尔

·

尼赫鲁热带植物园和研究所的植物化学家

Sabulal Baby

研究食肉植物已超过

10

年,他称其

地球上最独特的生命形式

。他和同事发现,猪笼草的边缘会发出荧光,并且新打开的陷阱会释放二氧化碳,这些特

征都能够吸引昆虫。他们还知道,作为一种诱饵,这些植物会在陷阱及其周围产生花蜜。于是,他们决定展开进一步的

研究。

在其他植物中,花蜜不会伤害昆虫,而是用来保护自己的

——

花蜜的高含糖量会吸引蚂蚁,蚂蚁的出现和攻击性会吓退

潜在的食草动物。但是当

Baby

等人认真研究了研究所植物园中几种猪笼草的花蜜成分后,发现其中含有

(+)-

异山梨醇

酮,后者是一种能够干扰乙酰胆碱酯酶的酶活性的化合物,而这种酶可以防止生物神经元之间乙酰胆碱的积累。过多的

乙酰胆碱会导致肌肉痉挛、无力、视觉模糊和瘫痪。

Baby

等人检查了在猪笼草中淹死的蚂蚁,发现它们的乙酰胆碱酯酶几乎没有活性;而在植物外部收集的蚂蚁显示出更多

的活性。

Baby

说,这表明花蜜抑制了昆虫的运动,使它们暂时变得笨拙,从而更有可能跌入猪笼草的陷阱。

Bauer

并不认为这种关系是不平衡的。花蜜没有强效到让猪笼草可以抓到每一只蚂蚁,许多昆虫都能够摆脱花蜜的影响,

成功把

甜点

带回家。她指出,糖对蚂蚁来说是一种重要的食物资源,而工蚁相对来说是可以牺牲的。

对于蚁群来说,

牺牲一些工蚁是一笔好交易,因为幸存下来的工蚁能够带来足够的糖抵消这种损失。

”Bauer

说。

墨西哥国立理工学院科研与高级研究中心的

Martin Heil

表示,用花蜜操控昆虫并非闻所未闻。尽管如此,他认为论文作者

提供的数据只是间接的。他希望看到对摄取花蜜前后的活蚂蚁进行实验,以确定花蜜对捕食的真正影响。

Bauer

表示,在她的研究中,并未看到食用猪笼草花蜜后蚂蚁运动受损的情况。不过她没有专门研究过印度猪笼草,而花

蜜成分在不同种类之间是有差异的。

相关论文信息:

相关论文信息:

https://doi.org/10.1101/2023.11.25.568661

《中国科学报》 (2023-12-05 第2版 国际 原标题为《昆虫是怎么掉进猪笼草陷阱的》)

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