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【植物界全系列】石竹目—猪笼草科(上)

时间:2022-06-08 15:55:53 热博 我要投稿

石竹目—猪笼草科(上)

 

真核生物域

植物界

被子植物门

双子叶植物纲

石竹目

猪笼草科

 

猪笼草科(学名:Nepenthaceae)为石竹目下的一个科,科下仅猪笼草属一属,共130个物种。

1981年的克朗奎斯特分类法单独分出一个猪笼草目,1998年根据基因亲缘关系分类的APG 分类法认为应该将本科纳入石竹目。

1.分类学

对猪笼草属植物的分类处理。其在19世纪和20世纪进行了几次修订。

873年,约瑟夫·道尔顿·胡克在其专著《猪笼草科》中首次对猪笼草属进行了分类处理。因伯威尔猪笼草(N. pervillei)种子与其他所有猪笼草属物种存在差异,所以约瑟夫·道尔顿·胡克将其置于单种组无翼种猪笼草组(Anurosperma)下。其他所有物种被置于真猪笼草组(Eunepenthes)下。

1895年,君特·贝克·冯·曼那哥塔-勒驰奈在其专著《猪笼草属》中对猪笼草属进行了第二次分类处理。他保留了由约瑟夫·道尔顿·胡克建立的分类处理,并继续将真猪笼草组拆分为三个部分:无霜猪笼草组(Apruinosae)、霜猪笼草组(Pruinosae)和网纹猪笼草组(Retiferae)。

1908年,约翰·缪尔黑德·麦克法兰在其专著《猪笼草科》中再次对猪笼草属进行了修订。奇怪的是,麦克法兰并没有给他作出的分类群命名。其修订一般不被认为是猪笼草属的自然分界。

1928年,B·H·丹瑟发表了其开创性的专著《荷属东印度群岛的猪笼草科植物》,在其中他根据观察植物标本将猪笼草属分为6个分支。分别为普通分支(Vulgatae)、山地分支(Montanae)、高贵分支(Nobiles)、皇室分支(Regiae)、卓越分支(Insignes)和小笼分支(Urceolatae)。

1936年,赫尔曼·哈姆斯对B·H·丹瑟的分类进行了改进。赫尔曼·哈姆斯将猪笼草属分为三个亚属:无翼种猪笼草亚属(Anurosperma Hooker.f. (1873)),真猪笼草亚属(Eunepenthes Hooker.f.(1873))和中猪笼草亚属(Mesonepenthes Harms (1936))。赫尔曼·哈姆斯将马来王猪笼草与其他绝大多数猪笼草一起归入真猪笼草亚属;无翼种猪笼草亚属为单种亚属,而中猪笼草亚属只含3个物种。此外,赫尔曼·哈姆斯还建立了一个新分支——滴液分支(Distillatoriae),其得名于滴液猪笼草(N. distillatoria)。

2.形态特征

猪笼草科植物为草本,有时多少木质,直立、攀缘或平卧,高可达15米;茎圆筒形或三棱形,无毛或具毛,单一或分枝。叶互生,无柄或具柄,最完全的叶可分为叶柄、叶片、中脉延长而成的卷须、卷须上部扩大反卷而成的瓶状体和卷须末端扩大而成的瓶盖等5部分。花整齐,无苞片,单性异株,组成总状花序、圆锥花序或具二次分枝的蝎尾状聚伞花序,花被4~3片,背面被或不被柔毛,腹面具腺体和蜜腺,通常分离而排成二基数的2轮,开展,稀基部合生成倒圆锥形的花被管,雄花具雄蕊24~4枚,无定数,花丝合生成一柱,花药于柱顶聚生成一头状体,外向纵裂,2室;雌花具1雌蕊,雌蕊由4~3枚与花被片对生的心皮组成,子房上位,具短柄或无柄,卵球形、长圆球形或四棱柱形,罕倒金字塔形,4~3室,胚珠多数,狭长,数行排列于中轴胎座上,花柱极短或缺,柱头盘状,4~3裂。蒴果,室背开裂为4~3个革质的果爿;种子多数,种皮向两端伸长,丝状,罕种皮不伸长,卵球形,胚乳肉质,胚直立,圆筒状。

3.生活习性

大多数猪笼草生活的环境其湿度和温度都较高,并具有明亮的散射光。一般为森林或灌木林的边缘或空地上。少数物种,如苹果猪笼草(N. ampullaria),其较喜生长于茂密阴暗的森林中。大部分物种适应了生长于类似草原物种的草类种群中。猪笼草生长在偏酸性且低营养的土壤中,通常为泥炭、白沙、砂岩或火山土壤。但也有例外,如马来王猪笼草(N. rajah)能在金属元素含量较高的土壤中健康成长,白环猪笼草(N. albomarginata)可以在沙滩的高潮线附近生长。部分猪笼草还会成为岩生植物生长于岩壁上。同时,如无刺猪笼草(N. inermis)甚至可以不接触土壤,而作为附生植物附生于树木上。

4.捕虫原理

种植猪笼草的主要目的是观赏其奇特的捕虫器官——捕虫笼。猪笼草的捕虫笼发育自笼蔓的末端。当一片新的叶片生长出来时,在笼蔓的末端便已带有一个捕虫笼的雏形。在初期,这个雏形的表面覆有一层毛被,在成长的过程中会逐渐脱落。捕虫笼的雏形一开始是黄褐色,扁平的,长到1~2cm时,渐渐转为绿色或红色,并开始膨胀。在笼盖打开前,捕虫笼上就已出现了其特有的颜色、花纹和斑点。笼盖打开后,笼口处的唇会继续发育,变宽变大,并会向外或向内翻卷。同时唇开始呈现色彩,某些瓶子的唇上会带有不同颜色的条纹。此时的捕虫笼已成熟,约几天后即可观察到有昆虫落入其中。猪笼草的每一张叶片都只能产生一个捕虫笼,若捕虫笼衰老枯萎了或是因故损坏了,原来的叶片并不会再长出新的捕虫笼,只有新的叶片才会长出新的捕虫笼。

猪笼草的捕虫笼由笼身,笼盖组成。笼身具有笼口、唇、翼、消化腺、蜡质区等结构,笼盖具有蜜腺、盖龙骨等结构。此外,部分猪笼草的捕虫笼还具有附属物。笼蔓尾出现于笼身与笼盖的衔接处。同时,同一种猪笼草的捕虫笼会长出两种不同形态的捕虫笼。为此常会造成分类上的麻烦,使人误以为是两种不同的猪笼草。在东南亚地区,当地人会将苹果猪笼草(N. ampullaria)的捕虫笼作为容器烹调“猪笼草饭”。他们将米、肉等食材塞入捕虫笼中进锅蒸熟。“猪笼草饭”的做法类似粽子,是一种当特色食品,很具有东南亚风味。

5.猪笼草底内动物

猪笼草底内动物(Nepenthesinfauna)是栖息于猪笼草捕虫笼内的动物。其包括蝇和蚊幼虫、蜘蛛、螨、蚂蚁及一种特别的蟹类,马来吸血鬼蟹(Geosesarma malayanum),甚至还有两生类猪笼草姬蛙。捕虫笼内最常见的底内动物为蚊类幼虫,在其发育过程中以其他动物的幼虫为食。很多动物只能生存在捕虫笼中,离开捕虫笼就无法生存,所以它们也被称为依猪笼草动物。

这些不同生物间的复杂关系尚未完全清楚。以至于这些猪笼草生物是否从猪笼草中获取食物,或者是否存在一个互利共生关系仍有待研究,仍存在着很大的争议。查尔斯·克拉克认为互利共生是一种“可能的情况”,即是“猪笼草提供了场所、保护或食物;作为回报,这些动物帮助猪笼草捕获动物、提高消化率或抑制细菌繁殖”。

6.分布范围

猪笼草主要分布于东南亚一带,其中以婆罗洲(印尼和马来西亚两国共有,又称加里曼丹岛)和苏门答腊岛(印尼)最为丰富,各有分布约40种,其次是菲律宾群岛约有30种,马来半岛有10多种,新几内亚岛和苏拉威西岛有约20种,另外非洲的马达加斯加岛东部沿海分布特有种两种(马索亚拉半岛猪笼草和马达加斯加猪笼草),塞舌尔群岛特有种一种(伯威尔猪笼草),斯里兰卡特有种一种(滴液猪笼草)、印度东北部特有种一种(印度猪笼草),新喀里多尼亚岛特有种一种(维耶亚猪笼草),澳大利亚北部数种(坚韧猪笼草、奇异猪笼草、罗恩猪笼草)。中国南部广东、广西、海南和台湾也分布有一种,为奇异猪笼草(又称野猪笼草),也是分布最广的猪笼草,从中国南部经东南亚多地至澳大利亚北部都有分布。

7.观赏价值

猪笼草拥有一个独特的吸取营养的器官——捕虫笼,因其可爱、独特的外形深受盆栽市场偏爱,适合做吊盆装饰家居。