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盗取水分的植物

《科学世界》  发表于 2018年06月15日

澳洲圣诞树是桑寄生科的寄生乔木,学名Nuytsia floribunda,原产于澳大利亚西部,高达10米,在圣诞节期间(澳大利亚位于南半球,此时正是炎热的夏季)开花,满树橙黄色的花朵非常漂亮,因而得名。一旦发现了其他植物的根,这种树的根部就会长出寄生根将其包裹起来,随后将其切断,夺取其中的水分和养分。

澳洲圣诞树是如何“感知”到寄主的存在,并萌发出寄生根的呢?对此,科学界尚无定论。南澳大利亚州立植物标本馆的名誉教授安斯利·卡拉丁博士介绍说:“圣诞树不仅寄生在周边植物的根上,甚至会寄生在地下的枯枝和通信电缆上。”

大家知道,植物需要不断地从外界吸取水分、氮、磷等营养物质才能存活。深深扎入地下的根,就是植物吸收水分和养料的主要器官。比如,黑麦以根系发达而著称,曾有一棵黑麦创造了根系总长623千米的纪录。

植物的根不断向四面八方伸展,因此需要消耗大量经过光合作用产生的能量。此外,植物从根部吸收营养时也会消耗能量。于是,澳洲圣诞树就“厚颜无耻地”从其他植物的根中盗取养分。卡拉丁教授介绍说:“澳洲圣诞树从一株寄主吸取的养分很少,不会造成寄主枯竭死亡。由于它能在大范围内同时寄生在大量寄主身上,所以,不用杀死寄主也能吸收到足够的水分。”

澳洲圣诞树除了从其他植物“巧取豪夺”水分之外,自己也长有叶子,可以进行光合作用。但是,自然界中也有一些植物,它们完全丧失了光合作用能力,所有养分都来自于其他植物。

原产于印度尼西亚的大花草就是这样一种植物,它以花朵巨大而著称,号称“世界第一大花”,花朵直径能够达到1米。大花草既没有叶子,也没有茎,寄生在葡萄科崖爬藤上,专靠吸收其他植物的营养来生活。其开花所需的全部营养都来自于葡萄科爬岩藤。

 

20131220盗取水分的植物.jpg

可以寄生在150米远的植物上

1. 长出寄生根,包裹住寄主的根。寄生根的直径约1~30毫米,根据寄主根的粗细不同而不同。2. 寄生根内部的细胞具有坚硬的细胞壁,这些细胞组成了“剪刀”。3. 用“剪刀”切断寄主的根。4. 澳洲圣诞树的导管(输送水的导管)分为2个,与寄主根部的导管接合在一起。连在寄主根尖一侧的导管会很快枯萎,但是连在植物一侧的导管可以不断从植物的根部夺取水分以及养分。

 

(本文发表于《科学世界》2013年第12期)


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