19世紀末，關于食人植物的可怕傳說在西方流行一時。有的講述的是，不小心的旅行者在某個遙遠的地方被張牙舞爪的樹一把抓住并吞噬;另有的講述的是，某個科學狂人用生牛排喂養他的植物，最后自己也被植物吃掉。

　　這些恐怖故事的流行，要歸功于達爾文。直到達爾文的時代，大多數西方人都拒絕相信植物會吃動物。他們認為，這違背了自然規律：動物能吃植物，因為動物能四處移動;植物不能移動，所以只能被吃。達爾文花了16年時間觀察，證明情況并非如此。他表明，一些植物的葉子已經進化出巧妙的結構，不僅能夠誘捕昆蟲和其他小動物，還能消化和吸收它們尸體釋放出來的營養物質。

　　食肉基因并非來自動物

　　自達爾文的發現以來，植物學家、生態學家、昆蟲學家和分子生物學家已經探索了食肉植物的方方面面。但最大的問題依然存在：這些植物是如何進化出吃肉的本領的?

　　在這方面，化石幾乎沒有提供任何線索。但新興的DNA測序技術給了我們解決這一問題的一個途徑：尋找與食肉性有關的基因，精確指出這些基因何時何地被啟用，并追蹤其起源。

　　當談到食肉植物的起源時，最容易讓人想到的是，這些植物身上與食肉習性有關的基因，會不會是從動物身上獲得的?因為眾所周知，基因有時會從一種生物“平行”轉移到另一種生物。

　　不過DNA測序表明，植物的食肉基因跟動物一點關系都沒有。相反，最近的一系列研究表明，這些基因十分古老，在開花植物中早已普遍存在，只是被食肉植物巧妙地改變了用途而已。這樣做也完全符合進化的“經濟”原則：將舊物改造后加以利用，總比為實現新用途重新發明一物更省事。

　　植物進化出食肉性的驅動力

　　據DNA分析表明，在開花植物存在的1.4億多年里，肉食性至少獨立進化過12次。這意味著，在今天已知的大約800種食肉植物中，食肉性并非同出一門，而是有著眾多不同的起源。這種為實現相同的功能而來源不同的進化，在生物學上叫“趨同進化”。趨同進化最著名的例子是鳥類的翅膀和蝙蝠的翅膀。

　　趨同進化的驅動力是一樣的。鳥類和蝙蝠進化出翅膀，都是為了飛翔。植物每一次進化出食肉性，其驅動力都是為了找到一個重要營養物質的替代來源。

　　這是因為食肉植物的祖先，要么生長在營養不良的沼澤地中，要么生長在貧瘠的熱帶土壤里，這些棲息地都缺乏植物生長所必需的氮和磷。與此同時，在那些地方，昆蟲和小型無脊椎動物倒是挺豐富，它們富含氮(在蛋白質中)以及植物所需的其他元素。要知道，單靠一只大昆蟲，一株捕蠅草就可以生活三周。所以，面臨如此大的誘惑，植物就漸漸地打起了吃肉的主意。

　　食肉植物的異同點

　　在誘捕獵物方面，在已知的食肉植物中，它們的策略各有不同。有些是“守株待兔”型的，如豬籠草和很多茅膏菜屬植物。它們有著瓶狀的陷阱，阱沿滑溜或帶有黏性的毛刺，干等著獵物自己一不小心滑下去或被黏住，慢慢餓死、累死。

　　其他的則更具有攻擊性。例如，一些茅膏菜屬植物一旦覺察到有獵物落到葉子上，葉片就迅速卷曲，將獵物一把抓住。最復雜的是捕蠅草，它有敏感的毛刺，能發信號讓陷阱快速關閉，還能區分落下的是昆蟲還是雨滴或落葉。

　　盡管這些陷阱在形狀以及誘捕方式上存在巨大差異，但它們都是經過改造的葉片或葉片的一部分，而且所有食肉植物都主要通過葉子而不是根部來獲得營養。這又是它們的共同點。

　　舊基因新用途

　　我們知道，葉子最普遍的功能是進行光合作用。那么，食肉植物是如何把全部或部分的葉子的功能轉換成捕食和消化的呢?

　　盡管還有許多謎有待解開，但研究已經為我們揭示了，食肉植物在進化過程中，是通過重新利用已有的某些基因，賦予它們新的功能(如消化和吸收)，來適應其新的角色的;而且這些基因都涉及植物古老的防御系統。

　　早在1970年代，研究人員就認識到，他們在食肉植物瓶狀陷阱中發現的消化液中含有許多酶，其功能與植物對付細菌、真菌和昆蟲時使用的許多“化學武器”非常相似。隨后他們證實，這些酶都是植物自己制造的。這些酶有幾十種之多。今天，快速的DNA測序技術讓科學家能夠確定編碼這些酶的基因，并在植物捕捉和處理獵物時監測其活動。

　　賦予舊物以新的功能，這一情況不限于消化。隨著動物受害者的甲殼素、蛋白質和DNA被分解成更小的分子，陷阱還必須能夠將其吸收。在普通植物中，吸收養分是根部的工作，在那里各種轉運蛋白不斷地將養分從土壤中運輸到植物體內。而轉運蛋白同樣也存在于食肉植物的葉子里。

　　譬如，科學家在捕蠅草的葉子上發現了兩種對植物來說最重要的營養物質——氮和鉀——的轉運蛋白。在食肉植物身上，為了使葉子能夠吸收養分，進化似乎把本來只在根部才活躍的基因征用了，讓它們在新的地方工作。所不同的是，普通植物中轉運蛋白基因在根部始終是活躍的，而在食肉植物的葉子上，只有當營養物質開始從分解的獵物中流出時，它們才會被開啟。