植物が、太陽と土壌からエネルギーを引き出していることはよく知られている。植物の葉は太陽のエネルギーを集め、根は窒素やリン、ミネラルを吸収する。この仕組みは、植物という生命を定める基本的な「契約」として広く認められている。そして、この契約を破っているのが食虫植物（carnivorous plants）だ。
昆虫をぱくりと閉じこめるハエトリグサから、酸性のプールで獲物を溶かす嚢状葉植物（ウツボカズラの仲間）まで、食虫植物と呼ばれる植物種は、必要な栄養素のかなりの部分を動物から得ている（昆虫以外の小動物も含む）。それは、土よりも肉のほうがよいからではなく、そうした植物の生える土壌が、機能という点で役に立たないからだ。
進化生物学者たちによれば、植物の「肉食性」は、エネルギーやカロリーの問題ではなく、窒素とリンに関係している。この2つは成長に欠かせない元素で、食虫植物が生える環境では不足していることが多い。
以下では、植物学研究をもとに、このユニークな特徴が進化した経緯を見ていこう。
「食虫」せざるを得ない環境
食虫植物は、必ずと言っていいほど、極限の生育環境で見つかる。酸性の強い沼沢地、栄養の乏しい湿地、砂がちの荒野、雨で水たまりになった泥炭地を思い浮かべてほしい。そうした環境には、水と日光はたっぷりあるが、土壌は化学的に過酷で、養分吸収には適さない。
多くの沼沢地では、酸素の少なさと酸性度の高さのせいで、分解のスピードが遅い。その結果、窒素が有機物に閉じこめられたままになる。そうした窒素を植物の根で利用するのは極めて難しい。リンも欠乏しているか、でなければ土壌の粒子にしっかり結合している。そうした環境では、従来の植物の戦略は、ほぼ例外なくうまくいかない。
そんなわけで食虫植物は、地下での競争を試みて失敗するかわりに、地上での回避策を進化させた。具体的に言うと、土に頼らず、昆虫などの小型動物の捕獲という手段で、必要な栄養を生きた組織からじかに得ることにしたのだ。
窒素は葉緑素、酵素、DNAの重要な構成要素だ。窒素がなければ、植物は効率的に光合成できないし、新たな組織も育てられない。学術誌『New Phytologist』で発表された研究で述べられているように、食虫植物は、必要な窒素のうちかなりの割合を獲物から得ている。種によっては、窒素収支の半分以上が、根ではなく、捕らえた獲物に由来するものもある。
とりわけ嚢状葉植物では、獲物由来の窒素が、光合成能力と成長スピードをじかに高めている。昆虫を取り除いた実験では、日光と水の量が一定に保たれている場合であっても、植物の成長が著しく遅くなった。
この結果は、進化の重要なポイントを裏づけている。食虫植物は、エネルギー不足に対応するというより、必須栄養素における障害を解決するために進化したのだ。
