验证达尔文 150 年前科学猜想，青藏高原发现虎耳草目首个食虫植物

IT之家 8 月 9 日消息，据中国科学院昆明植物研究所，该所孙航院士团队联合国内外科研人员，首次证实青藏高原东南缘横断山区生长的灯架虎耳草具备完整食虫功能。这是全球虎耳草目首个被确认的食虫植物，验证了达尔文 150 年前的科学猜想。国际期刊《自然 · 通讯》发表了这一成果。▲ 验证灯架虎耳草完整食虫功能的多学科证据1875 年，达尔文在其专著《Insectivorous Plants》中研究了欧洲的圆叶虎耳草（Saxifraga rotundifolia）和耐阴虎耳草（S. umbrosa）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，此后，虎耳草属中是否真正存在食虫植物一直悬而未决。此次研究的灯架虎耳草并不是达尔文当年观察的两种欧洲植物，但这些物种都具有能够黏附昆虫的发达腺毛，正是这一结构启发了达尔文当年的猜想。研究团队首次证实虎耳草属中确实存在具备完整食虫功能的植物，从而验证了达尔文一个半世纪前提出的科学猜想。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。在馆藏的 45 份灯架虎耳草标本中，43 份保存着被腺毛捕获的昆虫。这表明，腺毛捕虫是灯架虎耳草长期而广泛存在的物种特征，并非偶发现象。▲ 灯架虎耳草通过腺毛大量捕获昆虫研究团队通过多组实验，完整还原了灯架虎耳草的“捕食流程”，它依靠花朵释放气味吸引小型摇蚊等昆虫，花序腺毛形成黏捕陷阱困住小虫；体型较大的丽蝇等主要传粉昆虫不易被黏附，兼顾捕食与授粉。科研人员用荧光底物检测发现，灯架虎耳草腺毛含有消化所需的磷酸酶，近缘不捕虫的线茎虎耳草则无该活性；氮同位素示踪实验进一步证实，植物可消化昆虫、吸收虫体中的氮元素供给花果生长。研究团队还完成该物种染色体水平基因组测序，对比猪笼草、茅膏菜等食虫植物，发现不同食虫植物谱系在消化、泌黏相关基因上存在趋同演化特征。▲ 灯架虎耳草的腺毛具备磷酸酶活性传统食虫植物多拥有瓶状、捕虫夹等特化器官，而灯架虎耳草依靠植物普遍存在的腺毛实现捕食，打破学界固有认知。此项发现提示，自然界还有大量依靠腺毛获取营养的潜在食虫植物，以往仅被认定为防虫结构的黏毛，可能兼具养分摄取作用。相关研究也为高山植物适应性演化、食虫植物谱系演化提供了全新关键证据。IT之家附论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-75288-y