食虫动物对人类有害吗？

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简介

食虫动物是指以昆虫为食的生物。昆虫是主要的食品来源，为食虫植物或动物提供营养。食虫动物的另一个词是“食虫者”（entomophage），源于希腊语，其中entomon意为昆虫，phagein意为吃。以昆虫为食获取营养的行为被称为食虫性（entomophagy）。

食虫生物包括植物和动物。

食虫动物

两栖动物是第一种吃虫子的动物。大约4亿年前它们进化时，长出了像鳄鱼一样锋利的锥形牙齿。食虫动物是食鱼动物的延伸。现在，这些以昆虫为食的哺乳动物属于食虫目。大多数食虫动物已被重新分类，而真盲缺目则表明它们彼此之间存在亲缘关系。

在非海洋或极地地区，昆虫数量众多，它们构成了动物生物量的重要组成部分。这些动物大部分食物来自昆虫，并利用昆虫作为蛋白质来源，尤其是在繁殖季节。

食虫植物

食虫植物从捕获和食用的昆虫中获取营养。对于某些物种来说，捕获昆虫是次要的获取食物方式，但对于其他物种来说，这是它们获取营养的主要方式。它们从昆虫而不是光合作用中获得大部分能量和矿物质。

它们的猎物不仅限于昆虫，还包括其他节肢动物。植物有不同的捕获猎物的方式。这些包括陷阱、粘性表面、触发式捕捉、膀胱状陷阱、缠绕的毛发和龙虾陷阱机制。基本上，它们生长在土壤贫瘠或食物很少，特别是氮元素缺乏的地方，例如酸性沼泽和岩石露头。

像捕蝇草、猪笼草（如茅膏菜）、毛毡苔、狸藻、捕虫堇、布罗基尼亚和凤梨科植物都是食虫植物的例子。

它们与其他生物建立伙伴关系，帮助它们消化食物。

许多猪笼草不仅吃昆虫，还吃像老鼠和蜥蜴这样的小型脊椎动物。

捕获机制

食虫植物基本上有五种不同的捕获机制。根据运动方式，陷阱可以是主动的或被动的。

陷井式陷阱

这是趋同进化的一个主要例子，因为它据报道已经独立进化了六次。一种描述它的方法是它内部有一个腔室。

陷井式陷阱通过提供花蜜（由唇和花青素产生）来吸引昆虫进入陷阱。大多数猪笼草都有松散的蜡质层，为昆虫提供栖息地，而瓶中的水则为其他植物和动物提供了良好的栖息地。

这种巧妙的陷阱来自于叶缘的密封方式。在多雨地区有许多这样的植物。它们采用了相同的系统来防止在雨水过多时瓶子溢出。

还发现了有毒生物碱，这将有助于植物通过化学物质的有毒作用杀死被困在其中的昆虫，从而捕获猎物。例如，Cephalotus和Brochinia。

粘液式陷阱

在这种类型的陷阱中，植物使用粘液，这是一种像胶水一样的粘性物质。产生这种物质的腺体遍布粘液式陷阱的叶子。这个类别独立进化了五次，形成了这种机制。

向触性生长包括叶片的卷曲（这样猎物就不会被雨水冲走）或在猎物下方形成凹坑以帮助植物消化。有些物种缺乏酶氮还原酶，因此它们必须从昆虫那里获取氮。Triphyophyllum peltatum和Pinguicula属是粘液式陷阱机制的一些例子。

捕捉式陷阱

当Dionaea muscipula（捕蝇草）的叶裂片上的毛被触碰时，陷阱会迅速关闭，这被称为捕捉式陷阱。捕蝇草和捕虫堇是仅有的两种现存的捕捉式陷阱，它们与过去使用粘液式陷阱的谱系具有共同祖先。根据其形状和工作方式，这种陷阱也被称为“老鼠夹”、“熊夹”和“人夹”。

捕虫堇生活在水中并以小型昆虫为食，而捕蝇草生活在陆地上并捕获各种节肢动物，包括蜘蛛。

陷阱裂片中的毛发充当触发器，非常敏感。当这些毛弯曲时，基部的膜中的应力门控离子通道会产生动作电位，该电位向上沿中脉传播。作为回应，这些细胞会排出离子或使酸度水平迅速升高。

捕蝇草的叶子在下雨时或有东西吹到它上面时会闭合。当昆虫挣扎求生时，它们会刺激内部裂片，这使得裂片更加紧密地闭合。这形成了一个胃，在那里消化过程持续数周。叶子在停止对触碰做出反应之前会保持活跃三到四次。

膀胱式陷阱

膀胱式陷阱只能在狸藻属植物中找到。通过内部泵送排出膀胱中的离子。由于这些作用，膀胱会产生部分真空。膀胱活动门上的对触发毛发是水生生物独有的。与这些毛发接触的动物会被迅速吸入膀胱然后被消化。虽然狸藻缺乏根系，但某些陆生物种具有类似根系的茎。

龙虾笼式陷阱

这种类型的陷阱很容易让任何昆虫进入，但内部的刚毛使得昆虫很难或不可能出来。Y形叶片允许猎物进入，但不允许离开。向内指的毛发使猎物向内移动。槽形陷阱中的水流使猎物移动，就像膀胱式陷阱中的真空一样。

组合式陷阱

像Drosera glanduligera（腺毛茅膏菜）这样的茅膏菜具有兼具粘液式和捕捉式陷阱的捕获机制。同样，Nepenthes jamban（猪笼草的一种）同时具有陷井式陷阱和粘液式陷阱，其粘性瓶状液体就是粘液式陷阱。

食虫植物和动物的优势

食虫植物和动物的一些优势包括：

• 食虫植物吃昆虫并消化它们以获得所需的营养。

• 昆虫数量的增加可能会导致食物链失衡。因此，食虫植物和动物有助于达到这种平衡状态。

• 在农业中，昆虫可能会阻碍所需植物的生长。因此，种植食虫植物和动物有助于清除这些害虫。

• 在食物链中，以昆虫为食的捕食者使能量能够向上移动。

进化

查尔斯·达尔文花了16年时间种植食虫植物。达尔文在他的书中得出结论，食虫植物的特性是趋同进化的结果。

莱昂·克罗萨特得出结论，食肉性是单系起源的，并将所有食肉植物放在被子植物的基部。

研究人员发现，食肉能力在禾本科、石竹目、酢浆草目、杜鹃花目中分别进化，并在唇形目中进化了两次。

食虫植物的化石很少，这使得难以弄清它们的进化过程。大多数食肉植物是草本植物，陷阱是由植物的初生生长形成的。它们不像木材和树皮那样坚硬。

研究人员正在利用基因组测序来研究食肉物种是如何随着时间推移而变化的，以及它们之间是如何相互关联的。大多数食肉植物生活在光照充足、水分充足、土壤中氮和磷含量较低的地方。这迫使植物寻找其他获取氮的方法。

因此，当营养、光照或水分不足时，捕获和消化猎物对光合作用增益的影响最大，这有助于植物发生变化和适应。

结论

食虫动物和植物将昆虫作为主要或次要的食物、矿物质和能量来源。植物有许多不同类型的陷阱，例如陷井式陷阱、捕捉式陷阱、粘液式陷阱、膀胱式陷阱和龙虾笼式陷阱。

一些食肉植物，如腺毛茅膏菜（Drosera glanduligera）和猪笼草（Nepenthes jamban），具有多种类型的陷阱。研究人员说，食虫植物具有抗真菌特性，因此也可以用于医药。

因此，现在我们可以说，食虫动物和植物对生态系统和人类都是安全的，它们保持了食物链的平衡。

常见问题

Q1.最大的食虫植物是什么？

A1.大王猪笼草（Nepenthes rajah）拥有巨大的瓶状体，可以容纳三夸脱液体，并可以捕获蜥蜴甚至小型啮齿动物。

Q2.最小的食虫植物是什么？

A2.短叶茅膏菜（Drosera brevifolia）是茅膏菜科的一种食肉植物，是美国本土最小的茅膏菜物种。

Q3.哪种植物被称为大王猪笼草？

A3.大王猪笼草（Nepenthes Rajah）外观雄伟美丽，而且致命可爱。它是一种食肉（猪笼草）植物，只能在马来西亚婆罗洲沙巴州的基纳巴卢山和附近的坦布尤孔山发现。

Q4.有哪些天然液体可以杀死苍蝇？

答：植物在被食草动物啃食时会释放一种叫做茉莉酸的化学物质，这种物质会触发植物的防御机制，它是最天然的杀蝇液体。

问5：哪种化学物质的气味可以驱赶苍蝇？

答：桉树的气味可以驱赶苍蝇和其他害虫；然而，从桉树叶中提取的精油效果更强，只需将叶子揉碎搓揉在手掌之间就能提取出来。