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大花犀角花似腐肉,并散發(fā)出臭味,可吸引欺騙綠頭蒼蠅產(chǎn)卵,是尸花中的奇葩。
人們因各種各樣的原因喜愛植物,或因植物形態(tài)優(yōu)美,或因果實(shí)美味,或因葉子漂亮,而人類喜愛植物最重要的因素在于花。因其形態(tài)多樣、顏色艷麗或獨(dú)特的氣味,從古至今吸引了無(wú)數(shù)人的眼球,花成了植物最迷人的器官。就其氣味來(lái)說(shuō),人們常常用香甜、醉美等來(lái)描繪花的氣味,將鮮花渲染得極為誘人,如玫瑰的醉人、梔子的馨香、百合的幽香、荷花的清香等等。殊不知,有一些花卻是臭的,被稱為“尸花”。
“尸花”的顏色暗紅,形似腐肉,湊近一聞,具有一股濃烈的臭味。在自然界中,尸花種類不多,零散地分布在各大植物類群中,如真菌中的鬼傘(或竹蓀),天南星科中的疣柄魔芋,馬兜鈴科的巨花馬兜鈴,大花草科的大花草,以及蘿藦科中的大花犀角等等。
版納植物園是欣賞尸花的好地方。七八月份雨季到來(lái)之后,尸花紛紛上演,花架上好幾種馬兜鈴,特別是巨花馬兜鈴,花大如肺,一朵朵掛在藤架上面,讓人驚艷之余,還有點(diǎn)瘆的感覺。草叢中則多見疣柄魔芋,如大象屎一大坨,紅丟丟的趴在草叢之中,夜間巨臭無(wú)比。若遇上正在開放的花朵,可見上百只屎殼郎趴在花上,啃噬它們的“大面包”。竹林中則可見到竹蓀。竹蓀外形像極了一位穿著白裙的舞女,然而盛開之時(shí)頂部會(huì)分泌一種棕黃色的粘液,極臭,但吸引大量蒼蠅和蝴蝶前來(lái),與之共舞。巨花馬兜鈴、疣柄魔芋和竹蓀都是生物學(xué)中的經(jīng)典例子,有生之年能親眼見到,可謂人生之福。近日,版納植物園苗圃另一種極為奇特的“尸花”---大花犀角又開花了。大花犀角不僅吸引蒼蠅幫助其傳粉,還誘騙其產(chǎn)卵,其招數(shù)比疣柄魔芋或馬兜鈴更加“高超”。能夠看到此情此景,著實(shí)讓人興奮。
“尸花”里蘊(yùn)含兩個(gè)比較好玩的生態(tài)學(xué)故事。一是擬態(tài)腐肉或糞便,誘騙昆蟲傳粉;二是“尸花”個(gè)頭很大,如大花草和大花魔芋是有花植物中,花朵最為巨大的植物。我們將逐一介紹這兩個(gè)故事,本文首先來(lái)看“尸花”,另外一篇文章中我們?cè)僦v解尸花為什么如此巨大。
“尸花”顏色上模擬腐肉,并發(fā)出臭味吸引蚊蠅拜訪,利用蒼蠅散播孢子或傳播花粉。植物學(xué)家將“尸花”的這種機(jī)制稱為“傳粉綜合癥”。在一般的傳粉關(guān)系中,昆蟲幫助植物傳粉,植物給昆蟲一些食物回報(bào),二者互惠互利。“傳粉綜合癥”則不然,“尸花”通過(guò)色臭味吸引昆蟲后,花朵上還有特殊的裝置困住傳粉者,直到傳粉過(guò)程完成之后,方才釋放傳粉者出去。如版納植物園中的幾種“尸花”中,巨花馬兜鈴是欺騙誘惑+陷阱+無(wú)食物,疣柄魔芋是欺騙誘惑+食物+陷阱,大花犀角則是欺騙誘惑+無(wú)食物+欺騙其產(chǎn)卵,每種“尸花”的策略各不相同。
巨花馬兜鈴屬藤本植物,心肺一般的“尸花”掛在空中,令人心里發(fā)毛
巨花馬兜鈴花蕊藏在“鈴鐺”中,外表碩大的花朵如心肺一樣掛在空中,散發(fā)出一股淡淡的臭味。在碩大的花朵中央開了一個(gè)小小的入口,通過(guò)復(fù)雜的通道,蒼蠅才能進(jìn)入兜中。一旦進(jìn)入之后,蒼蠅便出不來(lái)了,直到昆蟲沾滿了花粉,通道內(nèi)的毛萎縮之后,才能離開。
疣柄魔芋形似大象糞,可急速升溫,散發(fā)巨臭,吸引大量屎殼郎幫助其傳粉
疣柄魔芋生長(zhǎng)在地面上,先開花后長(zhǎng)葉。巨大的佛焰苞花序中間具有一大坨“大面包”,大面包下面是其雌蕊和雄蕊。驚奇的是,疣柄魔芋花序成熟時(shí)候,能快速升溫,將佛焰苞花序升溫十度左右,將糞便的巨臭散發(fā)出去,吸引大量屎殼郎前來(lái)享用“大面包”。大量屎殼聚集在花序上,會(huì)因擁擠或各種原因,掉落到花冠之上。疣柄魔芋花內(nèi)側(cè)十分光滑,甲蟲抓不住便會(huì)落進(jìn)花基部分,沾染花粉,并最終幫助疣柄魔芋傳粉。在植物界,疣柄魔芋能如此快速升溫也算是奇葩之一。(小視頻)
綠頭蒼蠅在大花犀角花上產(chǎn)卵之后,蛆蟲會(huì)在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)孵化,最終因缺乏食物而被活活餓死
大花犀角植株看似仙人掌科植物(實(shí)際是蘿藦科),開花后散發(fā)腐尸的臭味,吸引大量綠頭蒼蠅。令人驚訝的是綠頭蒼蠅竟然在其花朵之上產(chǎn)卵,并孵化成蛆蟲,但蛆蟲最終會(huì)被餓死。大花犀角對(duì)蒼蠅的欺騙更深更狠,白白浪費(fèi)了蒼蠅的卵,對(duì)傳粉者產(chǎn)生了害處。為什么綠頭蒼蠅會(huì)在大花犀角花上長(zhǎng)卵依舊是個(gè)迷。或許是某種特定的化學(xué)物質(zhì)引發(fā)蒼蠅的產(chǎn)卵行為,或許和花上的毛也有一定的關(guān)系,現(xiàn)在還不大清楚。然而,可以肯定的是,大花犀角的傳粉無(wú)疑是十分成功的。大花犀角原產(chǎn)自南非,因花形美麗而引入世界各地。既便其傳粉機(jī)制對(duì)傳粉者有害處,但因蒼蠅分布極廣且數(shù)量眾多,致使大花犀角成為非常成功的物種,甚至在委內(nèi)瑞拉形成入侵。(小視頻)
“尸花”傳粉機(jī)制各不相同,均有臭味,但若細(xì)細(xì)探究,便可發(fā)現(xiàn)彼此的臭味還是有差異的,臭味之中也有學(xué)問。所謂“道在尿溺”,就好像屁臭一樣,不同的臭味含有不同的化學(xué)物質(zhì),各種“臭味”的生理和生態(tài)學(xué)功能也不同。巨花馬兜鈴臭味清淡,疣柄魔芋有糞便的巨臭,大花犀角則有腐尸的臭味。南非植物學(xué)家為研究“尸花”的臭味,選取9種具有臭味的“尸花”,同時(shí)找來(lái)狗屎、馬糞、死老鼠和腐爛的牛肉對(duì)比,發(fā)現(xiàn)152種,并鑒定出123種“臭味”中所含的化學(xué)物質(zhì)。脂肪族、倍半萜、苯環(huán)型的、單萜、二萜、酚、及含N和S的化合物均在“臭味”中檢測(cè)出來(lái)。
在死尸和糞便中,死老鼠和腐肉中富含含硫化合物(二甲基二硫化物),死老鼠中還富含三甲基二硫化物;狗屎和馬糞中含硫化合物不多,馬糞中主要是萜類,狗屎中則是酚類、脂肪族,及含N的化合物吲哚。將尸花的成分與死尸和糞便相比,我們發(fā)現(xiàn)馬兜鈴中含揮發(fā)性酯類、含S化合物和吲哚,因此它的臭味是淡淡的,偶爾還能感到一陣酯類的清香;鬼筆的氣味介于腐肉和糞便之間;疣柄魔芋則含有糞臭素和吲哚,以及腐爛蛋白的尸胺,再升溫后會(huì)顯得特別的臭;大花犀角雖然吸引綠頭蒼蠅,且迷惑蒼蠅將其當(dāng)作腐肉,在花上產(chǎn)卵,但化學(xué)分析表明,臭味中主要含有兩種萜類,與死老鼠和腐肉的臭味和糞便的臭味皆不同,是一種難以用語(yǔ)言形容的臭味。
以上種種解釋,基本說(shuō)清楚了“尸花”與臭味的關(guān)系。臭味作為自然界中最為普通的交流策略之一,廣泛被植物和動(dòng)物利用。總體上,“尸花”數(shù)量不多。在生物的傳粉與散布中,既有有花植物,又有真菌類生物。而植物界中,“尸花”也來(lái)自不同的類群,有天南星科、馬兜鈴科和蘿藦科等等。這些植物間遺傳關(guān)系十分遙遠(yuǎn),但都采用了同樣的策略來(lái)繁殖后代,其間的一些生態(tài)適應(yīng)和進(jìn)化意義還有待探究,方能為我們更好的剖析“尸花”的奧秘。
“尸花”之臭的故事就講到這里了。版納植物園今年種植了大量疣柄魔芋和各種馬兜鈴,苗圃工作人員也想多種一些大花犀角,或許明年七八月便可到版納植物園參觀各種大臭花。“尸花”中很多種類是植物中花朵最大的植物,可用來(lái)解釋花朵大小的進(jìn)化。下次我將再次“用刀”,剖析“尸花”背后的另一個(gè)科學(xué)故事。相信那將又是一個(gè)極為有趣的自然科學(xué)故事。
參考文獻(xiàn):Johnson S.D. , Jürgens A. 2010 Convergent evolution of carrion and faecal scent mimicry in fly-pollinated angiosperm flowers and a stinkhorn fungus. South African Journal of Botany 76:796– 807
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