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捕蠅草的演化
大千世界無奇不有,植物也有吃肉的,如豬籠草、捕蠅草。那些植物生活在貧瘠的土壤上,肉食是攝取氮、蛋白質的生存策略。
 
 
 
大千世界無奇不有,植物也有吃肉的,如豬籠草、捕蠅草。那些植物生活在貧瘠的土壤上,肉食是攝取氮、蛋白質的生存策略。

有趣的是,一個德國團隊針對北美捕蠅草(Dionaea muscipula)所做的長期研究顯示,肉食植物的獵食機制源自一般植物的防禦機制。原來植物對於動物的侵襲,並不只是默默忍受,早已演化出許多防禦措施。例如植物受創傷或害蟲侵襲時,葉片中的腺體會分泌荷爾蒙茉莉酸;茉莉酸再啟動製造防禦蛋白質的機制連消帶打,包括毒素與水解酶。消—抑制草食動物用以分解植物蛋白質的水解酶;打—生產攻擊動物的水解酶,例如分解昆蟲的外骨骼幾丁質。

研究人員發現,北美捕蠅草使用同一機制取得生活資源。小動物(如昆蟲)一觸動捕蟲陷阱的感應器,茉莉酸立即啟動消化反應,於是捕蟲陷阱中的微小腺體分泌水解酶,淹沒受困的小動物。論功能,那些水解酶無異消化液。幾個小時之後,另外一組基因啟動,協助捕蠅草吸收已分解的養分。根據實驗,那些基因有一些在其他植物中是在根部表現的,與吸收功能有關。

這個發現的意義是:演化過程中,生物一旦面臨新奇的挑戰,往往不是發明新零件、新機制、新器官,而是利用既有的零件、機制,發明新的功能。這是比較迅速的因應策略。

參考資料
  1. Bemm, F., et al. (2016), Venus flytrap carnivorous lifestyle builds on herbivore defense strategies. Genome Res., 26, 812-825.
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