验证达尔文150年前猜想食虫植物添新成员
验证达尔文150年前猜想 食虫植物添新成员
2026年08月11日 02:5
灯架虎耳草通过腺毛大量捕获昆虫。
本报讯（记者高雅丽）中国科学院院士、中国科学院昆明植物研究所研究员孙航团队联合国内外科研人员，证实分布于青藏高原东南缘横断山区的灯架虎耳草具有吸引、捕获昆虫和消化、吸收昆虫营养的完整食虫功能。这是目前在被子植物虎耳草目中确认的首个食虫植物，也为达尔文150年前关于部分虎耳草可能具有食虫性的科学猜想提供了直接证据。近日，相关成果发表于《自然-通讯》。
1875年，达尔文在专著中研究了两种欧洲虎耳草的腺毛，并推测虎耳草属中可能存在食虫植物。然而，受限于当时的技术条件，达尔文未能获得决定性证据。
灯架虎耳草主要分布于川西南和滇北的亚高山环境，常生长在养分贫乏的岩石缝隙中，全株密布黏性腺毛，常可见小型昆虫黏附于植株表面。
为判断捕虫是偶发现象还是稳定特征，研究人员结合野外植株观察和馆藏标本调查开展验证。馆藏的45份灯架虎耳草标本中，有43份保存着被腺毛捕获的昆虫，表明腺毛捕虫是灯架虎耳草长期而广泛存在的物种特征。
真正的食虫植物不能只是黏住昆虫，还应具备猎物吸引、捕获、消化和营养吸收的功能。研究团队通过气味和视觉阻隔实验发现，即使遮挡花部视觉信号，只要花部气味仍可扩散，植株依然能够吸引较多昆虫；而阻隔气味扩散后，昆虫访问量明显下降，说明气味信号参与了吸引昆虫的过程。
昆虫接近植株后，密布于花序的黏性腺毛构成了类似“黏纸”的黏捕型陷阱。小型昆虫一旦接触，便难以挣脱。研究发现，被捕获的昆虫主要是摇蚊科等小型昆虫；灯架虎耳草的主要有效传粉者是丽蝇科、蝇科等较大型昆虫，它们极少被腺毛捕获。这可能使植物在获得猎物的同时，减少对主要传粉者的影响。
捕获昆虫仍不足以证明一种植物是真正的食虫植物。研究团队使用ELF97荧光底物检测腺毛中的磷酸酶活性并开展氮15同位素示踪实验，证明了灯架虎耳草能够消化猎物并吸收其营养。
研究团队还完成了灯架虎耳草染色体水平基因组组装，并将其与茅膏菜、猪笼草等食虫植物进行比较，为灯架虎耳草食虫性演化提供了基因组层面的证据。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41467-026-75288-y