高山小花竟是「蟲」陷阱？科學家歷經150年終於證實達爾文猜想

在2026年8月4日發表於《自然通訊》的一項研究中，由中國科學院昆明植物研究所李德銖（Tao Deng）領導的團隊證實，一種生長在中國西南部青藏高原與橫斷山脈岩縫中的高山植物——虎耳草（Saxifraga candelabrum）——是真正的食肉植物，終於驗證了查爾斯·達爾文在1875年首次提出的假說。這種看似纖弱的花朵會用氣味引誘小型昆蟲，再用黏性絨毛將牠們困住，接著分泌酵素消化牠們，並吸收其氮養分——整個過程還能巧妙地避開捕捉自己的授粉者。

科學家如何確認食肉性

研究人員使用了多種證據來證明 S. candelabrum 符合食肉植物的四項正式標準：吸引、捕捉、消化和吸收。

田野調查與標本館記錄——在45份採集於1888年至2016年間的標本中，有43份的腺毛上發現了被困住的昆蟲，主要是小型的不吸血蠓蟲，證明這種行為不僅普遍存在且歷史悠久。成熟的植株平均黏附了71隻昆蟲。

圍籠實驗——將植物放入網籠和玻璃容器中，證明昆蟲是被花朵散發的氣味主動吸引，而非偶然降落。

消化酵素檢測——實驗證實，在腺毛中確實存在消化酵素（磷酸酶）的活性，使植物能夠分解被捕獲的獵物。

穩定同位素分析——植物組織中的氮同位素比率與昆蟲來源的氮特徵相符，證明植物確實吸收了消化後獵物中的養分。研究人員更進一步餵食標記了同位素的果蠅，直接追蹤到氮-15被植物吸收。

基因比對——研究團隊發現，S. candelabrum 與其他已知的食肉植物共享關鍵基因，包括參與吸引和消化獵物的基因。

誘捕、消化與養分吸收機制

這種植物的食肉「工具包」其實相當低調：

• 吸引——花朵會散發氣味，主動引誘小型昆蟲，特別是不吸血的蠓蟲。在田間實驗中，阻擋花的氣味會大幅減少昆蟲來訪，而僅靠視覺線索則吸引力較弱。
• 捕捉——莖和枝條上佈滿了微小的紅色腺毛（腺毛狀體），這些絨毛會分泌黏稠的物質。當小型昆蟲落在這些絨毛上時就會被黏住。
• 消化——同樣的腺毛會分泌磷酸酶等消化酵素，分解昆蟲的身體。
• 吸收——植物吸收分解後釋出的養分，特別是氮，以補充其在養分貧瘠的高山岩縫環境中生長所需。

如何避免殺死自己的授粉者

這種植物演化出一個巧妙的解決方案來避免「授粉者與獵物之間的衝突」。捕捉獵物的黏性腺毛主要長在莖和枝條上，而非花朵本身。被捕獲的獵物絕大多數是小型不吸血的蠓蟲，這與植物體型較大的主要授粉者不同。在實驗中，那些前來花朵授粉的較大蒼蠅很少被黏性絨毛抓住。共同研究者孫航（Hang Sun）指出：「這種植物只鎖定小型昆蟲，同時保護大型授粉者的安全」。這顯示空間上的分隔以及體型選擇性的捕捉機制可能同時在起作用，儘管這項研究關於此點的具體發現有限。

更廣泛的影響

這項發現具有多項深遠的意義：

• 新的食肉植物譜系——S. candelabrum 是虎耳草目（Saxifragales）中首個被確認的食肉植物，顯示食肉習性在一個先前被忽略的植物類群中獨立演化。
• 食肉植物可能比想像中更普遍——這項發現暗示，許多生長在養分貧瘠環境、並帶有黏性腺毛的植物物種，可能都是未被發現的食肉者。研究人員建議重新審視其他帶有黏性毛狀體的植物。
• 證實達爾文的植物學洞見——達爾文在其1875年的著作《食蟲植物》中，根據某些 虎耳草 屬植物的黏性絨毛推測牠們可能具有食肉性，但當時缺乏工具證明。這項研究證實了他敏銳的觀察力。
• 趨同演化——基因分析顯示，S. candelabrum 利用與其他食肉植物相似的基因工具組獨立演化出食肉性，說明了趨同演化的現象。
• 保育相關性——高山及養分貧瘠的生態系統可能蘊藏著比目前所知更多的食肉植物，這對生物多樣性評估和保育優先事項具有重要意義。

關鍵來源：該研究發表於《自然通訊》（2026年），DOI: 10.1038/s41467-026-75288-y 。