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花卉珍品老虎须

时间:2024-05-17

胡一海

老虎须是一种引人注目的热带雨林植物。之所以叫这个名字,是因为这种植物的花序上有一些细丝状的小苞片,长几十厘米,飘逸下垂,形如胡须,使整个花序看上去像一张龇牙咧嘴的老虎面孔。此外,这种植物还有另外的名字:它的花序上有两片大苞片,垂直排列,呈紫黑色,使整个花序看上去又像一只飞舞的蝙蝠,所以也叫蝙蝠花:它的花朵颜色晦暗,在阴暗的热带雨林乍一看,让人毛骨悚然,所以还叫魔鬼花。根据老虎须奇特的形态和结构,植物学家将老虎须归到“腐臭气味传粉综合征群”。那么,何为“腐臭气味传粉综合征群”呢?

大多数有花植物都是以动物为媒介进行传粉的。有些植物虽然种类不同,但由于长期适应于同一传粉动物的“拜访”,便进化出了形态和结构相同或相近的花,形成了所谓“传粉综合征群”。例如,两侧对称,花冠管较短,花瓣颜色多为黄色或蓝色,并间有其他颜色的斑点或条纹的花,多为风媒花;花冠较长,花瓣颜色为猩红色,雌雄蕊在花冠前上端,花蜜量大但浓度较低的花,多为鸟媒花;花冠管细长,花瓣颜色多为白色或浅蓝色,一般夜间开放并释放香气的花,多为蛾媒花;花冠辐射对称,呈盘状或浅杯状,雌雄蕊螺旋状或头状排列的花,多为广谱性花(由多类动物传粉)。

在门类繁多的“传粉综合征群”中,最为独特的就数“腐臭气味传粉综合征群”了。它们一般具有隐晦的花色,苞片及其花的附属物等形成“陷阱”,没有花蜜,发出腐烂的气味,利用这些特征欺骗苍蝇、甲虫等传粉者误入,从而为植物传粉。萝摩科、马兜铃科、天南星科和兰科等植物,都属于“腐臭气味传粉综合征群”。

过去,植物学家根据老虎须的形态特征推测,老虎须可能也是通过释放一种人嗅不到的腐烂有机物气味,吸引热带雨林中种类和数量都极为丰富的苍蝇进入它那狭窄迂回、迷宫一样的花冠为其传粉。老虎须颜色暗淡的花和大而显著的花序等特征,可能都与苍蝇传粉有关。

为了弄清老虎须的传粉机制和交配系统,植物学家对老虎须进行了深入研究,并做了一系列实验。

首先,把老虎须的“胡须”和大苞片去掉,然后与自然授粉的花序在结果率和结籽率方面进行对照比较,结果没有发现明显的差异,这表明老虎须的“胡须”和大苞片对昆虫的吸引能力有限。

然后,用纱网袋将花序套住,将传粉动物隔绝在外,也与自然授粉的花序进行对照比较,发现其结果率和结籽率没有明显下降。

再后,用分子标记的方法,对分布在4个不同地区的老虎须进行检测,结果发现,老虎须的后代绝大多数都是来自于自花授粉,并未发现,有昆虫“拜访”。将老虎须引种到植物园内栽培,其结果也是相同的。

以上研究表明,尽管老虎须的花具有夸张的形态和结构,但其繁殖几乎并不借助传粉动物,而是依靠自花授粉。那么,老虎须徒有与“腐臭气味传粉”相似的一整套形态特征,但却并没有吸引到苍蝇为它进行传粉,这是为什么?植物学家认为有两种可能性。

其一,老虎须的传粉可能存在空间上和时间上的变化。在空间上,不同地区的情况可能不同:在有的地区,老虎须所具有的腐臭气味可能可以吸引苍蝇前来进行异花授粉,而在另一些地区却不能。在时间上,即使在同一地区,处于不同的时间,情况也可能不同:在有的年份,当传粉昆虫种群密度太时,异花授粉可能会增加,而在另一些年份,则可能降低。

其二,在进化的过程中,老虎须的“腐臭气味传粉”特征也许已经成为冗余而没有现实的功能意义,也就是说,这种特征对老虎须的祖先也许是有用的,但是在已经被破坏的生态环境下,由于传粉者的缺失,这种特征可能已失去了原先的功能和作用。

老虎须夸张的胡须和大苞片有什么作用呢?植物学家认为可能有两种作用。

其一,老虎须的大苞片具有叶状结构且面积较大,说明它们可能是为果实发育而进行光合作用的产物。但是,大苞片的方向是垂直的,这又与热带雨林下层的阴暗环境中植物叶片采光的最佳方向不相符合。故这种解释令人质疑。

其二,老虎须的“胡须”(细丝状小苞片)和大苞片对种子的传播应该有促进作用,即可以吸引种子传播者。植物的果实为肉质果实,是鸟类和小型啮齿类所喜爱的食物,因此可以吸引它们为其散布种子。但是,在花期过后、果实成熟之前,老虎须的“胡须”和大苞片已经凋谢枯萎,不可能在种子的散布过程中起任何作用,所以很难想象它们对传播种子起什么作用。

老虎须奇异的“胡须”和大苞片的功能至今还是一个谜,有待于进一步的深入研究。

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