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食蟲植物是如何吸引食餌昆蟲
食蟲植物是如何引誘昆蟲前來它所設下的陷阱,這一直是科學家想要解開的謎,各種假說與研究眾多之一就是植物嗅覺信號吸引食餌昆蟲前來,再加以吸乾榨盡。Jürgens 等人在 2009年使用動態植物上罩發出方法(dynamic headspace methods)來收集植物散逸出的揮發性氣體,以此分析探討食蟲植物由捕蟲葉片所揮發出的氣體成分
 
 
 
食蟲植物是如何引誘昆蟲前來它所設下的陷阱,這一直是科學家想要解開的謎,各種假說與研究眾多之一就是植物嗅覺信號(olfactory signals)吸引食餌昆蟲前來,再加以吸乾榨盡。Jürgens 等人在 2009年使用動態植物上罩發出方法(dynamic headspace methods)來收集植物散逸出的揮發性氣體,以此分析探討食蟲植物由捕蟲葉片所揮發出的氣體成分。

這個方法詳細步驟是將一片食蟲植物的捕蟲葉裝入聚乙烯(PE.polyethylene)烤箱專用袋 (ToppitsR)密封,揮發性氣體在20分鐘內由填充吸附劑的熱脫附管(thermodesorption tube)收集,再透過一個9 伏特電池推動的薄膜幫浦(battery-operated membrane pump)以每分鐘 200 公撮的速率抽取。收集的樣品再用氣相質譜分析儀GC-MS分析氣體成分。

研究結果中,三種瓶子草屬(Sarrcenia)的植物 S. flavaS. leucophyllaS. minor,會發出大量化學成分且較高的相對發散速率(high emission rates),而這些成分也在花和果實中發現,氣味發散速率高,易吸引較多的蠅類。利用花蜜由醛類、酯類、乙醇等成分組成進行生物檢定(bioassay),發現這些化學成份會吸引訪花昆蟲,特別是膜翅目(Hymenoptera)的蜂及蟻類和鱗翅目(Lepidoptera)的蝶蛾。花朵中芳香烴的衍生物-苯甲醇(2-phenyl ethanol),會吸引如鞘翅目(Coleoptera)、雙翅目(Diptera)、膜翅目(Hymenoptera)和鱗翅目(Lepidoptera)等昆蟲。另,葉片也會發出苯甲酸甲酯(Methyl benzoate)氣味,是以蜂類和蛾類為授粉者植物的花朵代表性成分。

茅膏菜屬Drosera binata的葉片以甲基庚烯酮(6-methyl-5-hepten-2-one)成份最多,其次是苯甲酸,有檸檬柑橘味,常會吸引鱗翅目夜蛾科的昆蟲。捕蠅草(Dionaea muscipula)的捕蟲葉內有紅色斑塊,其揮發性氣體主要以薄荷味的水楊酸甲酯(methyl salicylate)居多。

這樣的研究似乎可以說明哪些物質吸引昆蟲?食蟲植物分泌這些物質主要目的是否為吸引昆蟲?或昆蟲主要受此物質吸引,也待更深入研究。(本文由科技部補助「百變昆蟲族」執行團隊撰稿)
 
責任編輯:楊正澤
審校:楊正澤

名詞解釋

食蟲植物(insectivorous plants):又稱食肉植物(carnivorous plants),大多生長在貧瘠的土壤,以特殊的構造誘捕昆蟲或小動物來獲取養分。(資料來源:張光宇,2015)
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