土壤缺磷致西非稀有植物「兼職食肉」

在地表大約 370,000 種已知植物中，嗜血的肉食性植物很少見，已知只有一種植物某些時間兼職食肉。

盾籽穗葉藤 (Triphyophyllum peltatum) 是一種來自西非塞拉利昂熱帶森林的稀有植物，以不時捕捉昆蟲而聞名。過去，此品種難以人工培植，最新刊於《新植物學家》的研究則指，成功培植出這種植物，以確定究竟是甚麼引發其對昆蟲出現突然的慾望。

該個德國團隊對這種稀有藤本植物特別感興趣，不僅僅是因為其飲食習慣，而是該品種含有可能對治療瘧疾和某些癌症有用的活性化學物質。

在幼年階段，盾籽穗葉藤只會吸收陽光並通過光合作用產生能量，絲毫無捕捉昆蟲的傾向。 到成熟期，盾籽穗葉藤展開葉子，其尖端有兩個勾，有助於盾籽穗葉藤爬上森林中充滿陽光的樹冠。其後，不斷生長的藤蔓有時會長出腺葉 (glandular leaves) ，這些葉會滲出大量黏稠的血色液體，能夠誘捕毫無防備的甲蟲並將之消化。然後，一旦滿足到食肉慾望，盾籽穗葉藤可能會完全放棄其食肉能力；部分盾籽穗葉藤一生也不會變成肉食性，換言之該習慣並非其發育必需。

學者此前假設，盾籽穗葉藤和類似物種會變成肉食性，以便在缺乏氮等營養的環境中生存。但學界一直無法確切地指出是甚麼引發了這種變態，很大程度上是因為盾籽穗葉藤很難人工種植。

不過，隨實驗室技術進步，以及對盾籽穗葉藤的更多認知，是次研究團隊成功在漢諾威的實驗室中繁殖和飼養了維爾茨堡植物園樣本。

團隊最終對 60 棵新芽進行研究，將之放置於缺乏氮、鉀或磷或對照培土壤的小盤中。這些植物在六個月內每週被檢查一次，看它們會否變成食肉植物。

唯一長出帶紅點腺葉的盾籽穗葉藤是那些在缺乏磷生長的。磷是對植物生長發育關鍵的礦物質，用於製造 DNA 和細胞膜的核心成分。

各種植物都會投入大量能量在廣泛的根系中，以吸收土壤中的磷。但在旱季即將結束時，植物可能會開始缺磷。這個時間，也是一年中盾籽穗葉藤主要長出捕蟲葉的時候。

食肉需要大量能量，因為植物本身需要產生黏液和消化酶來分解動物。團隊指，當磷濃度低於臨界值時，盾籽穗葉藤會進行投資，製造捕蟲葉，以便能夠補充捕獲磷儲備。在土壤磷含量恢復到正常水平後，就會變回使用光合作用製造能量。

來源：

Science Alert, This Unique Plant Turns Carnivorous When The Mood Strikes

報告：

Winkelmann, T., Bringmann, G., Herwig, A. & Hedrich, R. (2023), Carnivory on demand: phosphorus deficiency induces glandular leaves in the African liana Triphyophyllum peltatum. New Phytol. doi: 10.1111/nph.18960

文／AC