食蟲植物的進化過程

關於食蟲植物的進化僅有少量的化石記錄，所以其過程並不清晰。已發現的食蟲植物化石數量很少，且多爲種子和花粉。食蟲植物爲草本植物，不具有易成化石的結構，如樹皮或木質等。特別是其捕蟲器的結構更爲的稚嫩，由於各種原因其可能會在化石中缺失。

儘管如此，仍可利用現代捕蟲器的結構推斷出古代捕蟲器大部分的結構。 重構的已知最早的食蟲植物長頸古瓶子草籠狀或瓶狀葉片捕蟲器毫無疑問源自於捲曲融合的葉片。瓶子草的維管組織是一個很好的例證。捕蟲瓶前方劍葉部混合了來自左側瓶身和右側瓶身的維管束，這符合關於原始葉片兩側邊緣朝葉片向軸面融合的猜想。黏液捕蟲器也是從一種粘性的非食蟲性葉片逐漸進化來的，與此同時，其也由被動捕蟲器向主動捕蟲器演化。分子數據顯示“捕蠅草屬（Dionaea）—貉藻屬（Aldrovanda）”分支與茅膏菜屬（Drosera）有着密切的近緣關係。但其捕蟲器與茅膏菜之間具有天壤之別，它失去了黏液而轉變成快速運動的捕蟲夾，這其中的原因不得而知。

已知的食蟲植物只有約630種。至少有6個分支獨立的植物進化出了食蟲性。但這個“獨立”也是相對的，它們可能都源自同一個具有食蟲傾向的祖先。杜鵑花目（Ericales）和石竹目（Caryophyllales）具有特別多的食蟲植物。而杜鵑花目下的食蟲植物的生態類似要比其形態類型更豐富，其目下大部分食蟲植物都生長於貧瘠的地區，如沼澤和荒原。 　　有學者認爲所有的捕蟲器由一種基本結構——帶毛的葉片演化而來的。帶毛的葉片可吸附雨水使其滯留在上面，特別是當葉片呈盾狀時更爲有效。這樣溼潤的環境促進了細菌在葉片上繁殖。當昆蟲落在葉片上時，由於水錶面張力的作用，使得昆蟲困於水中窒息而死。緊接着，葉片上的細菌分解昆蟲的屍體，釋放出可以被葉片直接吸收的營養物質。其吸收原理類似於非食蟲植物的葉面施肥。這使得這些植物在保存水或獲取營養方面更具競爭優勢。瓶狀或籠狀的葉片可以更好的收集雨水，導致了籠狀或瓶狀捕蟲器的出現。可產生黏液的粘性葉片可以容易的黏獲昆蟲，導致了黏液捕蟲器的出現。

籠狀或瓶狀捕蟲器通過優勝劣汰，留下了更深的籠狀或瓶狀葉片。跟着葉片的兩側融合在一起，隨後只在底部留下了少量幫助其捕獲獵物的毛被，其餘的大部分毛被都消失了。 　　螺旋狸藻的龍蝦籠狀捕蟲器的來源較難以解釋。它們可能源自專門捕食地面獵物的分叉囊狀捕蟲器，或是源自囊狀捕蟲器上起到引導獵物作用的突出物。不管其起源於什麼，龍蝦籠狀捕蟲器絕對是一種優良的進化產物。當龍蝦籠狀捕蟲器被埋於苔蘚中時，其可以捕食來自各個方向的獵物，從而增大了捕獲率。

狸藻的囊狀捕蟲器可能起源於類似鸚鵡瓶子草（Sarracenia psittacina）的捕蟲器。這種捕蟲器被水淹沒後專門捕食水生獵物。爲了防止獵物從捕蟲器中爬出或飛出，其利用蠟質，重力和細長的管道困住獵物。然而當捕蟲器被水淹沒後，獵物就能輕易的游出，所以狸藻的囊蓋已從原始的囊門演化爲單向開啓的囊蓋。之後，狸藻則演化成爲利用捕蟲囊內部形成的真空，並通過囊蓋上的長觸毛觸發的主動捕蟲器。

茅膏菜科的捕蟲器包括黏液捕蟲器和捕蠅草與貉藻具有的夾狀捕蟲器。許多非食蟲植物也具有黏液捕蟲器。腺毛草屬植物和露鬆屬植物進化出了被動黏液捕蟲器。 　　主動黏液捕蟲器依靠於快速的移動來制服獵物。茅膏菜屬植物的黏液捕蟲器的運動來源於組織的實際分裂生長，所以它們的運動速度較緩慢。而捕蠅草這的快速運動的夾狀捕蟲器來源於細胞大小的改變。因其運動之迅速使得黏液對它們來說已並非必要。帶柄的黏液腺曾經存在於捕蠅草上，現在它們進化成爲了捕蠅草的齒和觸毛。這是一個自然選擇造成原有結構具有新功能的典型例子。

關於石竹目（Caryophyllales）植物的分類學分析表明。[18]茅膏菜科（Droseraceae）、穗葉藤屬（Triphyophyllum）、豬籠草科（Nepenthaceae）和露鬆屬（Drosophyllum）植物與怪柳屬（Tamarix）、鉤枝藤科（Ancistrocladaceae）、蓼科（Polygonaceae）和藍雪科（Plumbaginaceae）植物之間具有密切的近緣關係。怪柳的葉片上具有專門分泌鹽分的腺體；藍雪科的植物中的一部分，如補血草屬（Limonium）植物具有可分泌蛋白酶和黏液等物質的腺體。另一部分，如藍雪屬（Ceratostigma）植物的花萼上具有帶柄的黏液腺，這些腺體可以幫助傳播種子，也可能具有保護花朵免受蠕蟲啃食的功能。這些腺體可能與食蟲植物的腺體是同源的。也許食蟲植物的食蟲性源自於自我保護而不是爲了吸取營養。鳳仙花屬植物與瓶子草科（Sarraceniaceae）和捕蠅幌屬（Roridula）之間存在着密切的親緣關係，它們都具有帶柄的腺體。

只有瘦縮布羅基鳳梨（Brocchinia reducta）和貝爾特羅嘉寶鳳梨（Catopsis berteroniana）這樣的食蟲鳳梨可能非源自於葉片或萼片帶毛的植物。這兩種鳳梨通過產生蠟質將中部儲水的基本結構進化出了食蟲性。