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靠腐尸气味吸引昆虫帮助授粉

《科学世界》  发表于 2018年06月15日

巨魔芋原产于印度尼西亚的苏门答腊热带雨林地区,是天南星科植物,它的花是世界上体型最大的花,花朵高度远远超过一个成年人的身高,甚至高达3米。巨魔芋一般在夜间绽放,因“臭名昭著”的特殊气味—腐尸般的强烈恶臭—而闻名。日本立教大学的多田多惠子博士介绍说:“它的花非常大,而且散发着恶臭,这是为了大范围地吸引苍蝇和埋葬甲等昆虫。”

种子植物是植物界最高等的类群,授粉是其结成果实必经的过程,雄花花蕊上的花粉被传递给雌花花蕊,受精后才能结出种子。大家知道,花粉本身是没有移动能力的,大多数的种子植物必须借助于能够自由移动的生物来传递花粉,因此,它们通过散发特殊的气味来吸引昆虫。植物有不同的授粉方式,大多数的有花植物依靠昆虫为媒介传粉,也有一些借助鸟类或蝙蝠来传粉。昆虫与植物在长期的协同进化过程中,不断相互作用,彼此形成了互利、互助的适应关系,从而造就了地球上多姿多彩的生命形态。

巨魔芋花散发的刺鼻恶臭,是从它的巨大花序中释放出来的。在散发恶臭的同时,花序还会释放热量,甚至能达到38℃。日本东京大学的邑田仁教授介绍说:“应该说,巨魔芋花是通过应激反应来生成臭味物质的,并在这一过程中释放热量。”释放的热量还能把刺鼻的臭味散布到更远的地方,吸引更多的昆虫。于是,大量的昆虫“逐臭而来”,在花中爬来爬去。第二天,雄花开放并产生花粉,因此昆虫身上就沾满了花粉。当它们飞到另一朵花上时,所携带的花粉就会被传送给雌花,无形中就帮助巨魔芋传播了花粉。

巨魔芋被认为是充满了神奇的植物,每8年甚至十多年才开一次花。科学家认为,这是因为它的开花成本巨大,需要多年积蓄才能绽放一次。在开花之前,地下茎(根茎)长出叶子,进行光合作用,储存养分。叶子的生长期大约为1年,枯萎凋落后又会长出更大的叶子。在叶生叶落的过程中,地下茎不断变大,重量甚至能达到80千克。当巨魔芋积攒了足够的养分后,就不再生长叶子,而是长出花苞,最终美丽绽放。

 

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巨型叶和巨型花

图片描绘了巨魔芋的生长过程。在开花之前,巨魔芋通过光合作用在地下茎(根茎)中储存营养。地下茎长出巨型叶子。一旦地上的叶子长大后,整个地上部分就会枯萎凋落。这与大多数植物相同,旧叶凋落后,会长出新叶。巨魔芋的花被称为“世界上最大的花”,包括由茎变形而成的“花序”以及由叶子变形而成的“佛焰苞”。但是,它的雄雌花却非常小。巨魔芋需要经过漫长的准备时间才能盛开一次,花期只有短短的两天。为了避免自花授粉,雄花和雌花的成熟期相差一天。

 

 

(本文发表于《科学世界》2013年第12期)


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