紫瓶子草 [ 1] (學名 :Sarracenia purpurea ),又称北方瓶子草 ,为瓶子草屬 食蟲植物 。其种加词 “purpurea ”来源于拉丁文 “purpureus ”,意为“紫色”,指该物种叶片与花朵的典型颜色。[ 2]
紫瓶子草遍佈美國東海岸 、大湖區 和加拿大 東南部,是最为常見且廣泛分布的瓶子草屬植物。[ 2] 它也是唯一可生存於冷溫帶 的瓶子草屬植物。紫瓶子草同時也是加拿大紐芬蘭-拉布拉多省 的省花。
植物学史
已知最古老的一幅紫瓶子草插圖,出自卡罗勒斯·克鲁修斯1601年的著作《珍稀植物历史》(Rariorum plantarum historia )
卡罗勒斯·克鲁修斯(Carolus Clusius) 根据局部的干燥标本,发表了第一份关于瓶子草的描述。其描述的物种当时被命名为“Limonium peregrinum ”,即现在的紫色紫瓶子草(S. purpurea subsp. purpurea ) 。该标本的来源已无法考证,因为很少有记录到当时曾有探险家到达该亚种的分布地采集标本。马丁·奇克 和马尔科姆·扬 (Malcolm Young) 认为该标本可能来源于1534年至1541年雅克·卡蒂埃 对现在魁北克 地区的探险。[ 3]
雅克·卡蒂埃对这份没有花序的标本充满兴趣,并进行了长达60年的研究,但是他并没有将其进行正确的分类,而是将其归入了与瓶子草毫无关联的补血草属 (Limonium ) 下。
形态特征
紫瓶子草的捕虫瓶,示瓶盖内表面的下向毛
紫瓶子草各种下类群的捕虫瓶之间存在较大差别。[ 2]
紫瓶子草两亚种的花结构基本相同,仅网纹紫瓶子草的花朵较大。花朵直径通常为3至5厘米。花茎长20至40厘米。花瓣 短,圆形,长2至3厘米,紫红色。萼片 尖,紫色。雌蕊 伞状,通常为红绿色。[ 2]
紫色紫瓶子草
紫色紫瓶子草的捕虫瓶长10至15厘米,瓶口处宽2至4厘米。捕虫瓶基部及中部呈漏斗形,靠近瓶口处略微收缩,使捕虫瓶略显膨胀状。瓶盖直立,略呈半圆形,两侧向内卷曲,使之略呈圆锥状。瓶盖外缘呈波浪状,内表面具长约2至5毫米的下向毛。翼宽2至12毫米,靠近瓶口处较窄,基部及中部较宽。其叶片内表面及外表面都具蜡质角质层,所以其叶片会显得非常的光泽。紫色紫瓶子草的叶片刚硬,支持性强,即是捕虫瓶内充满液体也不会倒伏。叶片基部与地下茎的衔接处呈新月形。紫色紫瓶子草的捕虫瓶呈紧凑的莲座状排列,每轮5至20片叶。单株经过多年生长后可形成高120厘米,多达150个芽点的丛株。紫色紫瓶子草不同变型之间叶片的颜色也不尽相同,但主要以红色为主。瓶盖和翼通常为黄绿色,且具红色的网纹。[ 2]
紫色紫瓶子草异叶变型
紫色紫瓶子草异叶变型(S. purpurea subsp. purpurea f. heterophylla ) 的叶片与花朵完全为黄绿色。除此以外,其余特征完全与紫色紫瓶子草相同。[ 2]
网纹紫瓶子草
网纹紫瓶子草的捕虫瓶长10至25厘米,宽3至6厘米。捕虫瓶基部呈漏斗形,靠近瓶口处略微收缩,使捕虫瓶略显膨胀状。瓶盖大,部分植株呈波浪状。内表面具下向毛。翼宽2至16毫米,靠近瓶口处较窄,基部及中部较宽。捕虫瓶外表面具长0.2至1毫米的绒毛。其捕虫瓶刚性不如紫色紫瓶子草,匍匐于地表,无法直立。紫色紫瓶子草的捕虫瓶呈紧凑的莲座状排列,每棵植株约2至10片叶,野生植株通常为2至6片。网纹紫瓶子草不会形成大型的丛状植株,仅单株或小群生长。在网纹紫瓶子草生长于遮荫0至20%的地区时,其捕虫瓶通常为紫红色,并具有暗红色的网纹,特别是在瓶盖的内表面。在遮荫达20%至45%时,其叶片偏黄,但也具紫色网纹。叶片的长度及翼宽度会有所增加。[ 2]
网纹紫瓶子草伯克变种
紫瓶子草的伞状雌蕊(左),萼片(中)及雄蕊与子房(右)
原本被視為紫瓶子草變種 的網紋紫瓶子草伯克變種(S. purpurea subsp. venosa var. burkii ) 已於1999年獨立為薔薇瓶子草 (S. rosea ) 。自獨立以來,食蟲植物愛好者就對這個分類修訂爭論不休,但之後的形態學證據已證實這個處理是正確的。[ 4]
网纹紫瓶子草山地变种
网纹紫瓶子草山地变种(S. purpurea subsp. venosa var. montana ) 与网纹紫瓶子草的区别在于其瓶盖卷曲为锥形。[ 2]
分布范围
原生地内的紫瓶子草
紫瓶子草分布于加拿大 与美国 。紫瓶子草在加拿大的分布范围从不列颠哥伦比亚省 东北部开始,至艾伯塔省 、萨斯喀彻温省 、马尼托巴省 、安大略 及紐芬蘭與拉布拉多省 南部(包括纽芬兰岛 与拉布拉多半岛 南部)及其所有沿岸。在美国北部的分布范围包括新英格蘭 全部、五大湖 附近各州的全部或大部及爱荷华州 ,西弗吉尼亚州 、马里兰州 、新泽西州 和特拉华州 的部分。而在美国南部,其分布范围显著缩小,大部分分布于大西洋 沿岸及墨西哥湾 东部沿岸,少量分布于北卡罗来纳州 西部阿巴拉契亚山脉 的高海拔地区及其附近。[ 2]
食虫性
与紫瓶子草共生的史密斯瓶子草蚊
紫瓶子草與其他瓶子草屬物种一樣,會通過捕獲獵物來獲取養分。[ 5] 但其在野外的捕獲效率是非常低下的,在所有到訪捕蟲瓶的昆蟲中只有不到1%的獵物會掉進瓶子裡。[ 6] 即使如此,栽培者卻常觀察到,在溫暖的夏季,捕蟲瓶很快就能捕獲許多獵物。蒼蠅 、蚊子 、螞蟻 、蜘蛛 、甚至於蛾類 等獵物落入瓶中,會被瓶底累積的雨水淹死。接著捕蟲瓶內的無脊椎動物 群落將把這些獵物遺骸分解。紫瓶子草內的群集主要由史密斯瓶子草蚊 (Wyeomyia smithii ) 和一種中足摇蚊 (Metriocnemus knabi ) 組成。它們與紫瓶子草之間存在著共生關係。[ 7]
此外,原生生物 、輪蟲 及細菌,形成了底層的食物網 ,將獵物殘骸破碎、無機化,變成植物能吸收的養分。[ 8] [ 9] [ 10] 紫瓶子草新生葉片可產生消化酶 ,如水解酶 及蛋白酶 ,少數葉片在成熟後的第二年仍能產酶。捕蟲瓶內細菌群落的活動僅為紫瓶子草消化獵物遺骸的輔助方式。[ 11] [ 12]
種下類群
紫瓶子草是瓶子草属 物种中被研究的最为深入的,其有效的种下类群都已被描述与命名。紫瓶子草可分為兩個亞種──紫色紫瓶子草(S. purpurea subsp. purpurea ) 和網紋紫瓶子草(S. purpurea subsp. venosa ) 。[ 2]
紫色紫瓶子草,其捕虫瓶外表面富有光泽
以下為目前普遍接受的紫瓶子草分類系統:
紫瓶子草
紫色紫瓶子草
紫色紫瓶子草異葉變型
紫色紫瓶子草岩生變型(S. purpurea subsp. purpurea f. ruplicola )
網紋紫瓶子草
網紋紫瓶子草伯克變種 (=蔷薇瓶子草)
網紋紫瓶子草山地變種
紫色紫瓶子草
紫色紫瓶子草为北方亚种,其分布范围包括整个加拿大地区,及美国南部至大西洋中部沿岸北部地区。紫色紫瓶子草已适应高纬度地区寒冷的冬季,至少可耐受-25℃的气温。[ 2]
紫色紫瓶子草异叶变型
紫色紫瓶子草异叶变型在部分地区为种群主体。其为黄绿色是因为缺乏控制红色色素基因 造成的,该基因为隐性基因 。所以若将紫色紫瓶子草异叶变型与紫色紫瓶子草原变型杂交,那么其子一代将全部具红色特征。[ 2]
网纹紫瓶子草
网纹紫瓶子草为南方亚种,其分布范围为弗吉尼亚州 以南。同时,这两个亚种同域分布于新泽西州 和特拉华州 。网纹紫瓶子草相对紫色紫瓶子草不太耐寒,但至少也能耐受-10℃的气温。[ 2]
网纹紫瓶子草山地变种
网纹紫瓶子草山地变种分布于位于佐治亚州 、北卡罗来纳州 、南卡罗来纳州 和田纳西州 的阿巴拉契亚山脉 南部高地。其大部分原生地已被摧毁,该变种在野外已高度濒危。[ 2]
种植方法
紫瓶子草对光照的适应性较强,可在0至50%的遮荫条件下正常生长,但当遮荫度为20%至40%时,其植株大多呈绿色。[ 2]
参考文献
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外部連結