食蟲動物對人類有害嗎？

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簡介

食蟲動物是指以昆蟲為食的生物。昆蟲是主要的食品來源，為食蟲植物或動物提供營養。食蟲動物的另一個詞是“食蟲者”（entomophage），源於希臘語，其中entomon意為昆蟲，phagein意為吃。以昆蟲為食獲取營養的行為被稱為食蟲性（entomophagy）。

食蟲生物包括植物和動物。

食蟲動物

兩棲動物是第一種吃蟲子的動物。大約4億年前它們進化時，長出了像鱷魚一樣鋒利的錐形牙齒。食蟲動物是食魚動物的延伸。現在，這些以昆蟲為食的哺乳動物屬於食蟲目。大多數食蟲動物已被重新分類，而真盲缺目則表明它們彼此之間存在親緣關係。

在非海洋或極地地區，昆蟲數量眾多，它們構成了動物生物量的重要組成部分。這些動物大部分食物來自昆蟲，並利用昆蟲作為蛋白質來源，尤其是在繁殖季節。

食蟲植物

食蟲植物從捕獲和食用的昆蟲中獲取營養。對於某些物種來說，捕獲昆蟲是次要的獲取食物方式，但對於其他物種來說，這是它們獲取營養的主要方式。它們從昆蟲而不是光合作用中獲得大部分能量和礦物質。

它們的獵物不僅限於昆蟲，還包括其他節肢動物。植物有不同的捕獲獵物的方式。這些包括陷阱、粘性表面、觸發式捕捉、膀胱狀陷阱、纏繞的毛髮和龍蝦陷阱機制。基本上，它們生長在土壤貧瘠或食物很少，特別是氮元素缺乏的地方，例如酸性沼澤和岩石露頭。

像捕蠅草、豬籠草（如茅膏菜）、毛氈苔、狸藻、捕蟲堇、布羅基尼亞和鳳梨科植物都是食蟲植物的例子。

它們與其他生物建立夥伴關係，幫助它們消化食物。

許多豬籠草不僅吃昆蟲，還吃像老鼠和蜥蜴這樣的小型脊椎動物。

捕獲機制

食蟲植物基本上有五種不同的捕獲機制。根據運動方式，陷阱可以是主動的或被動的。

陷井式陷阱

這是趨同進化的一個主要例子，因為它據報道已經獨立進化了六次。一種描述它的方法是它內部有一個腔室。

陷井式陷阱透過提供花蜜（由唇和花青素產生）來吸引昆蟲進入陷阱。大多數豬籠草都有鬆散的蠟質層，為昆蟲提供棲息地，而瓶中的水則為其他植物和動物提供了良好的棲息地。

這種巧妙的陷阱來自於葉緣的密封方式。在多雨地區有許多這樣的植物。它們採用了相同的系統來防止在雨水過多時瓶子溢位。

還發現了有毒生物鹼，這將有助於植物透過化學物質的有毒作用殺死被困在其中的昆蟲，從而捕獲獵物。例如，Cephalotus和Brochinia。

粘液式陷阱

在這種型別的陷阱中，植物使用粘液，這是一種像膠水一樣的粘性物質。產生這種物質的腺體遍佈粘液式陷阱的葉子。這個類別獨立進化了五次，形成了這種機制。

向觸性生長包括葉片的捲曲（這樣獵物就不會被雨水沖走）或在獵物下方形成凹坑以幫助植物消化。有些物種缺乏酶氮還原酶，因此它們必須從昆蟲那裡獲取氮。Triphyophyllum peltatum和Pinguicula屬是粘液式陷阱機制的一些例子。

捕捉式陷阱

當Dionaea muscipula（捕蠅草）的葉裂片上的毛被觸碰時，陷阱會迅速關閉，這被稱為捕捉式陷阱。捕蠅草和捕蟲堇是僅有的兩種現存的捕捉式陷阱，它們與過去使用粘液式陷阱的譜系具有共同祖先。根據其形狀和工作方式，這種陷阱也被稱為“老鼠夾”、“熊夾”和“人夾”。

捕蟲堇生活在水中並以小型昆蟲為食，而捕蠅草生活在陸地上並捕獲各種節肢動物，包括蜘蛛。

陷阱裂片中的毛髮充當觸發器，非常敏感。當這些毛彎曲時，基部的膜中的應力門控離子通道會產生動作電位，該電位向上沿中脈傳播。作為回應，這些細胞會排出離子或使酸度水平迅速升高。

捕蠅草的葉子在下雨時或有東西吹到它上面時會閉合。當昆蟲掙扎求生時，它們會刺激內部裂片，這使得裂片更加緊密地閉合。這形成了一個胃，在那裡消化過程持續數週。葉子在停止對觸碰做出反應之前會保持活躍三到四次。

膀胱式陷阱

膀胱式陷阱只能在狸藻屬植物中找到。透過內部泵送排出膀胱中的離子。由於這些作用，膀胱會產生部分真空。膀胱活動門上的對觸發毛髮是水生生物獨有的。與這些毛髮接觸的動物會被迅速吸入膀胱然後被消化。雖然狸藻缺乏根系，但某些陸生物種具有類似根系的莖。

龍蝦籠式陷阱

這種型別的陷阱很容易讓任何昆蟲進入，但內部的剛毛使得昆蟲很難或不可能出來。Y形葉片允許獵物進入，但不允許離開。向內指的毛髮使獵物向內移動。槽形陷阱中的水流使獵物移動，就像膀胱式陷阱中的真空一樣。

組合式陷阱

像Drosera glanduligera（腺毛茅膏菜）這樣的茅膏菜具有兼具粘液式和捕捉式陷阱的捕獲機制。同樣，Nepenthes jamban（豬籠草的一種）同時具有陷井式陷阱和粘液式陷阱，其粘性瓶狀液體就是粘液式陷阱。

食蟲植物和動物的優勢

食蟲植物和動物的一些優勢包括：

• 食蟲植物吃昆蟲並消化它們以獲得所需的營養。

• 昆蟲數量的增加可能會導致食物鏈失衡。因此，食蟲植物和動物有助於達到這種平衡狀態。

• 在農業中，昆蟲可能會阻礙所需植物的生長。因此，種植食蟲植物和動物有助於清除這些害蟲。

• 在食物鏈中，以昆蟲為食的捕食者使能量能夠向上移動。

進化

查爾斯·達爾文花了16年時間種植食蟲植物。達爾文在他的書中得出結論，食蟲植物的特性是趨同進化的結果。

萊昂·克羅薩特得出結論，食肉性是單系起源的，並將所有食肉植物放在被子植物的基部。

研究人員發現，食肉能力在禾本科、石竹目、酢漿草目、杜鵑花目中分別進化，並在唇形目中進化了兩次。

食蟲植物的化石很少，這使得難以弄清它們的進化過程。大多數食肉植物是草本植物，陷阱是由植物的初生生長形成的。它們不像木材和樹皮那樣堅硬。

研究人員正在利用基因組測序來研究食肉物種是如何隨著時間推移而變化的，以及它們之間是如何相互關聯的。大多數食肉植物生活在光照充足、水分充足、土壤中氮和磷含量較低的地方。這迫使植物尋找其他獲取氮的方法。

因此，當營養、光照或水分不足時，捕獲和消化獵物對光合作用增益的影響最大，這有助於植物發生變化和適應。

結論

食蟲動物和植物將昆蟲作為主要或次要的食物、礦物質和能量來源。植物有許多不同型別的陷阱，例如陷井式陷阱、捕捉式陷阱、粘液式陷阱、膀胱式陷阱和龍蝦籠式陷阱。

一些食肉植物，如腺毛茅膏菜（Drosera glanduligera）和豬籠草（Nepenthes jamban），具有多種型別的陷阱。研究人員說，食蟲植物具有抗真菌特性，因此也可以用於醫藥。

因此，現在我們可以說，食蟲動物和植物對生態系統和人類都是安全的，它們保持了食物鏈的平衡。

常見問題

Q1.最大的食蟲植物是什麼？

A1.大王豬籠草（Nepenthes rajah）擁有巨大的瓶狀體，可以容納三夸脫液體，並可以捕獲蜥蜴甚至小型齧齒動物。

Q2.最小的食蟲植物是什麼？

A2.短葉茅膏菜（Drosera brevifolia）是茅膏菜科的一種食肉植物，是美國本土最小的茅膏菜物種。

Q3.哪種植物被稱為大王豬籠草？

A3.大王豬籠草（Nepenthes Rajah）外觀雄偉美麗，而且致命可愛。它是一種食肉（豬籠草）植物，只能在馬來西亞婆羅洲沙巴州的基納巴盧山和附近的坦布尤孔山發現。

Q4.有哪些天然液體可以殺死蒼蠅？

答：植物在被食草動物啃食時會釋放一種叫做茉莉酸的化學物質，這種物質會觸發植物的防禦機制，它是最天然的殺蠅液體。

問5：哪種化學物質的氣味可以驅趕蒼蠅？

答：桉樹的氣味可以驅趕蒼蠅和其他害蟲；然而，從桉樹葉中提取的精油效果更強，只需將葉子揉碎搓揉在手掌之間就能提取出來。