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【中科院之聲】集萬千寵愛,從一粒種子到草本植物中最大的花——巨魔芋丨凡此種種 文章來源:中科院之聲 | 發(fā)布時(shí)間:2021-12-30 | 作者:秦少發(fā) | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 編者按:種瓜得瓜,種豆得豆,種子到底有多神奇?中科院之聲與中國科學(xué)院昆明植物研究所聯(lián)合開設(shè)“凡此種種”專欄,為大家講述種子的有趣故事,介紹大自然中匠心獨(dú)具的種子植物。 巨魔芋Amorphophallus titanum (Becc.) Becc. ex Arcang.,屬天南星科(Araceae)多年生球莖植物。1878年,由植物學(xué)家Odoardo Beccari于印度尼西亞蘇門達(dá)臘的熱帶雨林地區(qū)發(fā)現(xiàn)。花朵的直徑長1.5m,高則將近3m,是世界上已知最大的花;由于其有腐爛尸體的氣味,比同類植物更臭,故又被稱作“世界上最臭的花”。
巨魔芋的生活史示意圖(圖片來源:果殼網(wǎng)) 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),印度尼西亞已經(jīng)失去了72%的原始熱帶雨林,并且情況仍在惡化,這導(dǎo)致巨魔芋的原始生境受到了直接的破壞,幫助巨魔芋傳播種子的馬來犀鳥也成為瀕危物種,巨魔芋的野外生存狀況更是岌岌可危,早在1997年被列入IUCN紅色名錄。 現(xiàn)在,全球很多植物園都在開展巨魔芋的種植工作,但種子對播種環(huán)境要求比較高。種子播種前需要洗凈肉質(zhì)外種皮,用消毒溶液消除病菌隱患;播種土壤也需要滅菌消毒、疏松、透氣、適當(dāng)偏酸性,保證不污染種子,保持土壤濕潤;對于溫度,需要白天35℃以上,晚上20℃以上,45天左右巨魔芋種子才可能破土出苗。 育苗期間,環(huán)境相對濕度需保持在80%-85%,陽光不能直射。巨魔芋為高溫季節(jié)生長的植物種類,盛夏高溫時(shí)需對植株周圍的地面噴水,用于降溫。每年的11月份以后,葉片會逐漸變黃脫落,球莖進(jìn)入休眠季節(jié),要將植株移入溫暖的環(huán)境,保持溫度在10℃以上,控制澆水,保持環(huán)境干燥,使之安全越冬。
巨魔芋巨大的葉片和球莖(圖片來自網(wǎng)絡(luò)) 巨魔芋在營養(yǎng)周期的生長過程中,每年都只長出1片葉子,在生長周期的后階段,葉柄可高達(dá)3-4m,葉片直徑超過5m。巨魔芋通常需要經(jīng)過至少7年的積蓄,球莖長到50cm左右且儲存足夠的養(yǎng)分后才能開花。 進(jìn)入生殖周期后,首先形成的是“肉穗花序”。在肉質(zhì)的花序軸上,密集地生長著許多小花,雄花在上,雌花在下,它們一起構(gòu)成“肉穗”,并且被一大片“佛焰苞”裹起來。肉穗花序會自己發(fā)熱,溫度可達(dá)36℃以上,大量散發(fā)出模仿腐肉的臭氣,這些氣味物資主要為二甲基二硫化物和二甲基三硫醚,吸引食腐的昆蟲麻蠅和埋葬甲來傳粉。
巨魔芋的花序解剖及紅外成像(圖片來自網(wǎng)絡(luò)) 巨魔芋花期僅兩三天,并且雌雄花不同時(shí)開放。著名BBC主播、博物學(xué)家大衛(wèi)·愛登堡爵士(Sir David Attenborough)曾在《植物私生活》(Ep3,42:15開始)中這樣描述傳粉過程:佛焰苞打開后,最先開放的是雌花,被臭氣吸引來的昆蟲,懷著產(chǎn)卵或飽餐一頓的期望,來到整個(gè)花序的底部。第一天,佛焰苞內(nèi)壁十分光滑,難以攀爬,狹窄和潮濕的空間里也難以起飛,過了一夜,直到雌花謝了,上面的雄花方才開放,花粉雨一樣地灑下。第二天,佛焰苞的內(nèi)壁開始變得粗糙,重獲自由的蟲子們帶著滿身花粉,在本能的驅(qū)使下飛向另一株新開的魔芋…… 自然界中,成功受粉的植株在花朵凋謝后,果序逐漸成熟,形成鮮艷的紅色,吸引鳥類進(jìn)行傳播。當(dāng)種子成熟后,塊莖通常進(jìn)入休眠期。如果塊莖貯藏的營養(yǎng)足夠多,那它來年還會繼續(xù)開花,但這是幾乎不可能的。因?yàn)殚_花消耗的營養(yǎng)太多,絕大部分的的塊莖都要進(jìn)入營養(yǎng)周期重新蓄積營養(yǎng),有的植株甚至完成一次開花后就死去。
巨魔芋的果序(圖片來自網(wǎng)絡(luò)) 成熟的巨魔芋果實(shí)紅色,外果皮肉質(zhì),內(nèi)含1枚卵圓形的種子,每粒重約1.10-1.20g,種子成熟后,去除外果皮,需用潮濕的河沙貯藏。巨魔芋的種子喜歡相對的潮濕的環(huán)境,干燥會使其失去發(fā)芽能力,從播種到出苗,從營養(yǎng)周期到生殖周期,巨魔芋歷經(jīng)多種艱難險(xiǎn)阻,發(fā)展出了自己的智慧。 從1粒種子到植株開花至少7年以上,在大自然中形成最大的花,巨魔芋的花不能自花授粉,必須由昆蟲從其它植株的花絮上帶來花粉,人工種植也需要準(zhǔn)備不同的植株授粉,才能再次產(chǎn)生種子。種子到小苗需要精心呵護(hù),小苗到花需要漫漫等待,需要好運(yùn)相隨……大自然給了多少寵愛,這一歷程無疑是富于傳奇的!
參考資料: 1. https://www.iucnredlist.org/ 2. Barthlott W , Szarzynski J , Vlek P , et al. A torch in the rain forest: thermogenesis of the Titan arum (Amorphophallus titanum).[J]. Plant Biol, 2009, 11(11):499-505. 3. 李權(quán)生, 陳梅香, 宋正達(dá),等. 巨魔芋的播種育苗技術(shù)[J]. 北方園藝, 2012(13):95-96. 4. 牛夏, 趙世偉, 劉東燕. 巨魔芋在植物園的引種歷史和人工栽培技術(shù)[C].中國植物園(第十四期). 2011. 5. 唐芳林. 印度尼西亞的熱帶雨林[J]. 林業(yè)建設(shè), 1994(01):34-35. 6. 揭開世界上最臭鮮花的秘密:泰坦魔芋花散發(fā)腐肉氣味 7. 巨魔芋,為什么稀奇?果殼網(wǎng)
(中科院之聲 2021年4月28日) 來源:https://mp.weixin.qq.com/s/CI2mFofozF9NjdyFGukBIA |
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