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弹力惊人:猪笼草的致命液体

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猪笼草与它的捕虫笼

出处

原文标题Elastic fantastic: The deadly fluid of pitcher plants中译标题:弹力惊人:猪笼草的致命液体副标题:Flies check in, but they don't check out, thanks to liquid laced with stretchy sugars that keep them tangled up
作者Georgia Michelman
媒体/平台Knowable Magazine(美国 Annual Reviews 主办的科普杂志,全文免费)
发布时间2026年9月22日(文末编者注记有三次更新)
捕虫笼

这篇在讲什么

猪笼草的笼子里装着一层酸性液体,苍蝇掉进去就出不来。法国研究者把这液体拉了拉,发现它像口香糖一样能拉出丝,虫子扭得越凶,它抓得越紧。最近有人跑到婆罗洲的森林里,每天早上拿手电筒照这些笼子,看它们的液位怎么变。

原文

以下为原文全文中译,图注与编者注照原样保留,关键处附英文原句。

在食虫植物的世界里,长着标志性夹合叶片的捕蝇草一直抢占镜头。但植物抓虫的招数五花八门,从滑溜的蜡质层,到会震动的盖子,再到质地古怪的液体。

莱佛士猪笼草(Nepenthes rafflesiana)就是一例。这种热带藤本植物长着漏斗形的叶子,笼口有一圈诱人的花蜜,里面却没有好喝的东西:装的是酸性消化液,拉起来会伸长,像一块口香糖。

苍蝇和蚂蚁在笼口打滑,跌进这汪液体。虫子再怎么挣扎也出不来。“就像流沙,”法国国家科学研究中心与蒙彼利埃大学的生态学家 Laurence Gaume 说。

虫子扭得越快,液体的阻力越大,这要归功于里面长长的糖链。

研究多年之后,科学家仍在弄清莱佛士猪笼草如何把这种奇怪的液体变成武器。

Gaume 在2000年代初的野外调查里第一次注意到这种消化液的异常,她怀疑这能解释它抓虫的本事。

有两个细节让她在意:液体很稠、不容易流动,用物理的话说就是黏度较高;更不寻常的是,用手指一拉能拉出细丝,说明弹性很强。

为弄清液体的性质,她与法国国家科学研究中心、艾克斯-马赛大学的物理学家 Yoël Forterre 合作。2007年,两人首次描述了这种液体的黏度和弹性。

他们发现,在模拟昆虫运动时,液体的弹性力(来自其中长长的多糖分子)是黏度的一万倍。

the fluid's elastic force was 10,000 times greater than its viscosity

正是这股弹性把虫子困住:虫子想把肢体从液体里抽出来,液体往回拉,虫子动得越快,拉力越强。

研究者还测了稀释之后这股力还在不在。他们把样本分装进九支小瓶,稀释成不同浓度,再用细管轻轻吹气,把苍蝇推到各样本表面,然后换成蚂蚁重复实验。

结果是,直到液体被稀释到95%,弹性力抓虫依然有效。

the elastic force was remarkably effective at capturing the insects up until the fluid was 95 percent diluted

正是这种“又怪、又黏、又有弹性”的液体,把剑桥大学动物学博士生 Charlotte Andrew 引到了莱佛士猪笼草跟前。

植物得把液体维持在合适的量,才能捕猎和消化。可在热带栖息地,它有时被暴雨浇得溢出来,有时又被干旱抽干。

Andrew 和同事想知道,这些变化怎么影响抓虫能力,也想知道植物会不会主动控制消化液的液位。

为此,研究者来到这种植物在婆罗洲的森林老家。他们盯着上部的捕虫笼,这些笼子悬在半空,没有叶片遮挡,对天气变化更敏感。

一个多月里,科学家每天早上拿手电筒照这些捕虫笼,记下液位随天气的变化,再统计捕到的虫子数量与液位高度的关系。

图注:剑桥大学的研究者从背面打光,测量一株莱佛士猪笼草捕虫笼里的液位。

图注:研究生 Charlotte Andrew 与同事前不久发表论文,显示这种食虫植物的液位在极端天气后会回到正常。图片来源:CHARLOTTE ANDREW, UNIVERSITY OF CAMBRIDGE

研究者今年3月发表结果:液位偏低或偏高时,虫子更容易逃掉。他们也看到了这种食虫植物有多抗折腾。

模拟干旱或水淹之后,捕虫笼两三天内就回到原来的液位。

Andrew 正在研究这种液位管理背后的机制。研究组目前的想法是:雨水灌进来抬高液位时,多出来的稀释液会穿过捕虫笼上壁,被动扩散进植物细胞。

液位偏低时,植物的消化腺被触发,主动泵出更多黏液。

Andrew 说,植物的液体调控长期研究不足。随着气候变化加剧,这项本事会越来越要紧,不只是猪笼草这类植物。

她希望弄清植物如何控制液体运输,能给这个领域带路。“这件事其实打开了一个很有意思的口子,植物调节液体的方式五花八门。”她说。

Gaume 这些年一直没把猪笼草从研究名单上撤下来。她查过这种食虫植物花蜜的气味、笼口常有的滑蜡,还查过住在捕虫笼里的蚊子。

“在我二十年的研究里,”她说,“这些猪笼草从没停止过让我着迷。”

编者注:本文在2026年9月28日更新,删去了一处关于虫子挣扎时猪笼草液体黏度如何变化的错误表述。

9月25日的那次更新,改的也是这句话。

本文在9月23日还更新过一次,更正了一位科学家的姓氏:他是物理学家 Yoël Forterre,不是 Forterra。

蒙彼利埃综合理工大学

我的评价

最扎实的是那次稀释实验:样本分装进九支小瓶,用细管吹气把苍蝇推到液面,再换蚂蚁重做,直到稀释到95%弹性还在。方法写得很具体,数字能复查。

研究组目前的想法只是“植物会主动泵液”,作者原话是 current thinking,没有机制证据;那句“弹性力是黏度的一万倍”来自模拟昆虫运动的实验,真实虫子挣扎时未必同数。

读的时候先看文末编者注:九月二十三日更正了人名,九月二十五日和二十八日改掉了关于黏度的错误表述,说明正文那句话曾经写错。花蜜气味、笼口滑蜡那几句是枝蔓,扫过去就行。

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