食虫猪笼草可能利用诱人的香气将猎物引诱至死亡

这些气味闻起来可能很甜,但如果它们是黄蜂,那将是致命的。
A carnivorous Sarracenia plant growing in the wild.
北美沼泽和贫瘠土壤中生长的捕蝇草会吃昆虫来补充其营养。 Deposit Photos

食虫植物 的形状和颜色各不相同——它们的外观通常有助于吸引猎物。然而,这些花卉骗子可能使用另一种方式来吸引它们的晚餐:气味。本月发表在《PLOS One》杂志上的一项小型研究发现,有证据表明北美瓶子草属(Sarracenia)的不同物种会产生针对特定猎物群体的气味。

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Sarracenia 瓶子草通常栖息在北美各地的沼泽和贫瘠土壤中。它们标志性的紫色或红色花朵实际上是叶子,形成一个称为“瓶子”的杯状结构,里面充满了消化酶。如果昆虫靠得太近,瓶子就会将其捕获并消化,以帮助在营养贫瘠的家中补充其饮食。

食虫植物的气味尚未被人类充分研究,但一个多世纪以来一直备受怀疑。 查尔斯·达尔文在 150 年前就写过这些独特的植物,但要找到其嗅觉机制的明确证据一直很困难。

“在交流信号中,气味可能对人类来说是最隐晦的,”法国国家科学研究中心(CNRS)的合作者和食虫植物专家 Laurence Gaume 在一份声明中说。“在植物中,它通常与其他植物特征相关,如花蜜、形状和视觉信号,这使得很难将它的影响与其他因素区分开来。”

在这项新研究中,一个团队确定了从四种瓶子草发出的气味分子。这些气味似乎与瓶子中发现的香料类型有关。构成某些气味的化学物质与已知会向某些昆虫发出信号的化学物质相似,这可能意味着瓶子草已经进化到利用其猎物的感官。

“这为生物防治领域提供了潜在的有趣途径,人们可以想象从这些瓶子草的气味信号中获得灵感来控制植物害虫,例如,” Gaume 说

该团队在实验室中种植了 Sarracenia purpurea 以及它与其他瓶子草的三个杂交品种

他们发现,所有瓶子草都散发出一种与被许多不同物种授粉的通用植物相似的气味。这可以让他们广泛地捕获猎物,但他们指出,它们产生的挥发性有机化合物存在细微差别。

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吸引蝴蝶和蜜蜂的瓶子草富含柠檬烯等化合物,柠檬烯是一种赋予柑橘类水果独特气味的化学物质。这种芳香来自一种化学物质类别,该类别存在于大约三分之二的开花植物的气味中,这些气味可以吸引这些传粉者。

同时,S. purpurea 还散发出一种富含脂肪酸的化学物质,这种化学物质已知会吸引寄生黄蜂以及可能的其他昆虫捕食者。黄蜂和昆虫构成了该植物饮食的大部分,这表明这种气味可能直接针对它们。

该团队发现,瓶子的气味和尺寸都可以帮助预测植物捕获的猎物,其准确率约为 98%。这并非确凿证据,但它表明瓶子草的气味与其猎物之间可能存在联系。

由于食虫植物不像狮子或鲨鱼那样能够移动捕猎,气味不仅可以帮助它们找到食物,还可以与其他植物交流。被吃的植物可以释放气味,告诉附近的植物做好防御准备或产生吸引捕食者的气味。

由动物授粉的植物通常依靠气味来吸引蜜蜂等传粉者。任何会掩盖其气味的东西——例如空气污染——都可能导致能够找到它们的传粉者数量下降。

进一步的研究可以帮助解释食虫植物如何吸引一些昆虫进行授粉,而另一些昆虫则作为食物。例如,捕蝇草最重要的传粉者从未被发现在其捕虫器中,而气味可能在此起作用。

“然而,我们仍然要保持谨慎,因为我们的结果目前是基于相关性。即使有很强的相关性,也需要进一步的测试来研究不同类型的昆虫是否确实被特定的气味所吸引,” Gaume 说

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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