食肉植物：与蝙蝠共生发动化学战( 四 ) _化学战

这种共生关系是非常罕见的。当植物与动物合作共生时，植物通常提供食物，以换取动物的服务。比如，植物可能提供有营养的花蜜或果实，动物前来觅食后离开时也会帮助植物传播花粉。对于猪笼草来说，与动物的共生关系中，角色恰恰反过来了。植物吸收营养物质氮，而动物接受植物提供的服务，如蝙蝠可以获得居住的场所，用来挡风遮雨，用来躲避捕食者的攻击。
卡罗琳和迈克尔研究团队对这种奇特的共生关系进行了更为深入的研究，他们启动了持续时间更长的第二轮监测实验项目，在婆罗洲更大范围的森林中实施考察，以期找到蝙蝠只喜欢赫姆斯利猪笼草的原因。研究团队又发现，赫姆斯利猪笼草可以为蝙蝠创造更好的小气候，更稳定的住所，更高的湿度。卡罗琳解释说，“蝙蝠拥有巨大的翼膜。正是通过这种翼膜，蝙蝠失去了大量体内水份。猪笼草内较高的湿度可以缓解蝙蝠的脱水问题。”此外，一些患病的蝙蝠可能会受到外寄生虫的侵害。在赫姆斯利猪笼草的保护下，蝙蝠可以远离寄生虫。此外，赫姆斯利猪笼草的笼子内表面异常光滑，寄生虫很难在其内壁上产卵。卡罗琳和迈克尔研究团队第二阶段研究成果发表于《生态学》杂志之上。

化学武器
为了消化掉捕获的昆虫，食肉植物也在不断学习中进化成为天才化学家。它们会分泌出各种酶来消化猎物。唐雅解释说，“昆虫就好比是小坦克。”昆虫类似装甲钢板的外骨骼由较为坚硬的几丁质构成。几丁质拥有复杂的结构，可以抵抗大多数普通的酶。当猪笼草感觉到笼中有昆虫时，首先会生产一种被称为“几丁质酶”的物质。只有这种酶才可以化解昆虫的几丁质外壳。一旦将昆虫的外壳消化，猪笼草接着释放第二波酶。这些酶主要分为三类：蛋白酶用来分解蛋白质；脂肪酶用来分解脂肪；酯酶用来处理其它的化合物。
这种植物酶极为有效。这一发现令科学家迷惑不解，猪笼草究竟是如何获得如此先进的武器。唐雅介绍说， “这些酶看起来与其它植物用来防卫的酶很相似。非食肉植物常用它们防御和保护自己。”比如，植物常常需要抗御致病性真菌，如霉菌，而真菌通常拥有强健的细胞壁，其中的关键成分就是几丁质。真菌和昆虫都是采用几丁质作为它们外壳的成分，就是为了抗御化学武器。唐雅等科学家研究发现，猪笼草的祖先采用的一种防御性蛋白质，既然可以杀死真菌，就可能消化掉昆虫的外骨骼。科学家们的研究成果发表于《分子生物学与进化》期刊之上。

文章插图
还有的研究发现，一些猪笼草会利用微生物为它们生产酶。美国哈佛大学博士生利奥诺拉-比特尔斯顿将婆罗洲的猪笼草与生长于美国马萨诸塞州哈佛森林中的食肉植物瓶子草进行了对比研究。每一种食肉植物在其生命最初时，其内部都是没有微生物的。当笼子打开时，细菌、真菌等都会落入捕虫笼中的消化液中，并且在这种危险的液体中生存下来。与生活于人体内脏中微生物相似的是，有些微生物是可以帮助宿主从食物中吸收额外的营养。