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臭花有理

2005-04-29

大自然探索 2005年5期
关键词:南星天南星传粉

杨 斧 李 野

古人云:以丽喜人,以芳悦人者,百卉也。一见到“花”这个字,人们自然会联想到艳丽和芳香。但是如果我们步入山林原野,留心观察大自然中的一草一木,就不难发现其实植物的花朵远不像我们所知、所想的那么“单纯”和“完美”:朴实无华或淡而无味者有之,形象怪异或臭味袭人者亦不乏其类。

说到臭花,人们总有些难以接受,你看那春光明媚、百花吐艳、蜂飞蝶舞的大自然是何等的美妙,岂能容臭花搅局。也许有人会认为:它们仅仅是这万花交响乐中偶尔出现的一两个错音,成不了气候。但大自然是不以我们人类的好恶为转移的,更不会听命于任何人的安排。开臭花的植物不仅大有“花”在,而且在地球上广泛分布,甚至形成了一些赫赫有名的臭花世家,在复杂精密的“自然之网”中占据着不可或缺的重要位置。

提坦的陷阱

和我们人类关系最密切的“臭花世家”要算是天南星科了。在这个具有2000多个成员的被子植物家族中,有许多我们所熟知的种类,其中既有我国传统的著名草药半夏、一把伞南星、虎掌、菖蒲,食用植物芋、磨芋,饲用植物大藻;也有目前十分流行的室内观赏植物龟背竹、绿萝、马蹄莲、花叶芋、火鹤、花烛、海芋、红宝石喜林芋,等等。

天南星科植物的花很小,有些种类连花被也“省略”了,只剩下传宗接代所必须的花蕊。它们看上去太弱了,似乎很难在虫媒花的世界中立足,但它们却秉承了“团结就是力量”的祖训,众多小花无一例外地共同生长在一个肉质的花序轴上,形成肉穗花序,并独树一帜地在花序外围上了一片大型总苞片——佛焰苞,许多种类还在肉穗花序的顶端派生出形色各异的附属器。有了佛焰苞和附属器的加盟,天南星科植物的花序气派多了,也变得个性十足,并因此获得了有利于虫媒传粉的机制。

说到这儿我们还看不出“臭”与天南星科植物的关系。但正所谓“万事俱备,只欠东风”,在这一科中,许多种类的臭花的肉穗花序、佛焰苞,或许还有附属器,正是被“臭”赋予了灵气,并由此与传粉昆虫一起演义出了一出出好戏。

在天南星科中臭花的领军者是巨磨芋。这是一种十分珍稀的植物,仅自然生长在印度尼西亚苏门答腊岛的热带丛林中。它像磨芋属的100余种兄弟一样,具有一年只长营养叶不开花,下一年只开花不长营养叶的特性。在开花的那一年,一个十分巨大的花序直接由位于地下的块茎上长出,在短粗的花序柄上,合抱着肉穗花序的绿色佛焰苞从顶部逐渐打开,露出紫红色的内壁,像一口敞口的大尖底锅,又如同一个大漏斗。这口“大锅”高1米有余,上口直径也超过了1米。位于佛焰苞中央的肉穗花序顶部,一根长长的肉黄色棒状附属器高高耸立。完全开放以后,巨磨芋的花序高达2.5米左右,如此大的花序不仅在天南星科中绝无仅有,就是在有花植物王国中也并不多见。当一个远来的旅人与这突然从地下生出的巨大而奇异的花序不期而遇时,一种神奇而威慑的感觉会油然而生。大概也正是这种感觉,引发了西方植物学者的想像力,将希腊神话中天神与地神的后代,身材巨大的神——提坦(又译泰坦)之名赋予这种植物作为种名,构成了它的拉丁学名。

别看巨磨芋的花序巨大,花朵却很小,而且是单性花,雌花都着生在花序轴的最下部,雄花则分布在雌花领地的上部,互相之间泾渭分明,因此若没有“媒人”的帮助,巨磨芋的花就不能完成传粉受精过程。但是与许多我们所熟知的花不同,巨磨芋请的“媒人”既不是勤劳的蜜蜂,也不是美丽的蝴蝶,而是一类喜食腐烂动物尸体的大型甲虫。它给这类甲虫发出的邀请信息自然也不是芳香的气味,而是一股极为浓烈的腐尸臭气,似乎在佛焰苞围成的“大锅”内堆放了许多腐烂的臭鱼或其他动物的尸体。对腐尸气味敏感的食尸甲虫接收到信息后,便纷纷逐臭而至,兴冲冲地爬进巨磨芋虚设的“酒楼”,期望饱餐一顿。但当这些甲虫被诱入“大锅”的底部后,怎么也找不到腐肉吃,面对周围异常油滑的佛焰苞内壁,想原路返回几乎没有希望。上当的甲虫只好在花序下部的花丛上团团乱转,身上自然粘了不少花粉。几天以后,这株巨磨芋的花序发生了变化:佛焰苞的内壁变得多褶和粗糙,甲虫终于可以爬出“陷阱”了。这些刚获自由的甲虫记吃不记打,往往又会被另一株巨磨芋花序的臭气吸引。当它们在新的“陷阱”中乱爬时,便充当了巨磨芋异花传粉的“媒人”。

看来巨磨芋开花时散发的臭气是哄骗甲虫的计谋,与香花用香气招蜂引蝶异曲同工,都是利用气味拟态达到异花传粉目的的生物本能。由于巨磨芋模拟的尸体气味太浓烈了,往往被视为臭花中的翘楚,又被俗称为“死尸花”。

喜林芋的温床

在与巨磨芋的故乡远隔上万公里的美洲热带地区也分布着一大群天南星科的臭花,由于它们绝大多数都攀附在丛林的树木上生长,而且喜欢林中阴湿的环境,

因此被称为喜林芋。喜林芋开花时也像巨磨芋那样散发出一阵阵臭气,以吸引喜食具臭味有机物的甲虫为其传粉。虽然臭气的浓烈程度可能不如巨磨芋,但却又演化出了新的高招——“热传粉”。当这类植物开花时花序会超常发热,使花序温度超出周围环境20℃左右。这不禁使人联想到生长在我国东北、俄罗斯西伯利亚、日本北部和北美洲湿地上的单种属天南星科植物臭菘。在春天臭菘开花时,周围环境的温度往往不高,有时还伴着残冰和积雪,但臭菘花序的温度竟然高出气温20-25℃,使周围的冰雪都融化了。如果说生长在寒温带地区的臭菘开花时发热是因为气温较低,免使娇嫩的花朵着凉,那么生长在热带的喜林芋开花时发热又是为了什么呢?而且,植物发热需要加强呼吸作用,消耗大量光合作用产物——碳水化合物,那么这是不是有些得不偿失了?科学家的研究成果证明,臭菘和喜林芋开花时异常发热都是对繁衍后代十分有利的“举措”,这样可以更有效地向传粉昆虫散发“请柬”。这就如同我们在夏季为了驱蚊,使电蚊香的电热板发热,上面的蚊香片就会迅速散发驱蚊物质的道理一样,开花时花序升温也是为了促使一些产生臭气的胺类和吲哚类物质迅速挥发。

由于加热的作用,喜林芋开花散发的臭气能传播得很远,将甲虫招来。虽然在喜林芋的花序上也没有甲虫喜食的腐肉,但温度较高的环境也是甲虫喜欢的场所,尽管喜林芋的佛焰苞没有像巨磨芋那样形成“禁闭室”的机构,只是如兜帽般半罩在肉穗花序上,甲虫几乎都自愿留了下来。它们在喜林芋提供的“温床”上交配和栖身,饿了就吃一些花粉充饥,有时一个肉穗花序上竟然挤满了乐不思蜀的甲虫。

由于逐臭喜温甲虫的活动,喜林芋顺利完成了传粉过程。当一个花序上的多数雌花都已受精后,肉穗花序就开始降温,臭味逐渐减弱,甲虫也纷纷离散,去寻找新的“温床”……

疆南星的“二重协奏曲”

说到这里,我们不禁感叹于植物进化过程中在巨磨芋和喜林芋身上分别创造的臭花传粉模式。但如果我们

继续在天南星科这个“臭花世家”中搜索,就会欣赏到更为精彩的集上述两种模式于一身的“二重协奏曲”。

疆南星是一类分布在地中海地区到亚洲中部的天南星科植物,共有15个成员,其中也有一些著名的臭花种类。科学家在研究时发现,它们在开花时,既具有通过加强呼吸作用升高花序温度,以促使臭味物质挥发引诱喜臭味的昆虫进入佛焰苞的“热传粉”作用,又具有利用佛焰苞内壁质地和花序上刺毛硬度的变化,暂时“幽禁”传粉者的机制。这几种疆南星通过有利于异花传粉的双重作用,保证了后代的成功繁衍,这无疑是生物进化史上的成功范例。但这种以假乱真的臭味模仿过程往往没有给受骗上当者带来什么好处,有时还会殃及传粉者的后代,斑叶疆南星与粪蠓的不平等关系就是很好的例证。

生长在林下或灌丛中的斑叶疆南星,开花时花序的温度可以升到30℃以上,同时散发出类似粪便或腐肉的臭气,很快一些雌性的粪蠓逐臭而至,由敞开的佛焰苞上部进入狭窄闭合的佛焰苞下部。这些自己不食粪便的雌性成虫以为已经为后代找到了既有丰富营养的婴儿食品——粪便,又能隐蔽安全居住的居所,便欣然产卵。完成任务后,雌粪蠓并不想在产房中逗留,但此时想走可不那么容易了:想走,油滑的佛焰苞内壁根本爬不上去;想飞,狭窄的空间又难展翅;还有一条路,就是沿着肉穗花序爬出去再飞,但当顺利越过雌花和雄花分别占据的领地后,棒状附属器基部的一圈浓密的毛又挡住了去路。还想另辟蹊径继续产卵的雌粪蠓,急得在花序内上窜下跳,无意中充当了斑叶疆南星花的“媒人”。一天以后,斑叶疆南星的花多数已喜结良缘,佛焰苞的内壁便不再油滑,附属器基部的毛也开始枯萎,被“囚禁”的昆虫终于重获自由。在以后的日子里,平衡的天平开始倾斜:受了精的斑叶疆南星雌花开始发育成果实,正常进行着繁衍后代的程序;而由卵孵化出的粪蠓幼虫却因没有粪便可食而被活活饿死。用我们人类的道德观来看,这似乎属于“恩将仇报”的行为,但自然界中生物间的生存竞争

有时就是这么残酷无情。类似的情况在非洲南部的另一个臭花家族——豹皮花中也屡见不鲜。

豹皮花的“屠蝇场”

说到豹皮花,园艺工作者并不陌生,这类萝摩科的多肉植物,其茎和花在形态上都很有观赏价值,但美中不足的是:当它那肉乎乎、五角形、装饰以斑纹的花朵开放时,散发出的阵阵臭气实在令人不爽,因此又被人冠以“腐臭花”的恶名。在一部介绍花卉的书籍中提醒养花者:最好不要在面积不很大的室内摆放这类臭花,以免其开花时污染空气。有的园艺学家还试图利用育种技术培育出不臭的豹皮花新品种,以取悦于人类。但是,如果我们融入大自然,进入豹皮花的原生地,就会理解这类臭花的臭道理。

在非洲南部干旱地区,生长着许多奇异的旱生植物,它们虽然隶属于大戟科、萝摩科、夹竹桃科、番杏科、百合科等许多不同的家族,但却因干旱的环境而演化出了相似的抗旱本领——营养器官的肉质多浆。有的种类还像仙人掌那样叶片退化,以茎代叶行使光合作用的功能。这其中也有几十种豹皮花的身影。

豹皮花多在气候干热的春夏之际开花,它们的花朵不仅以释放胺类、吲哚类化学物质模拟腐烂的动物尸体或粪便,而且在颜色、质地等外观上也进行模拟,有些种类的花上还生出了毛发,更像带皮的动物残骸。不容置疑,这些臭花的传粉者也是臭味相投的昆虫。对于一些成虫不食腐肉或粪便的喜臭昆虫,追逐臭花的目的也像上述的雌性粪蠓一样,为给自己即将降生的宝贝找一个不愁吃住的安身立命场所,然而事与愿违,在豹皮花的欺骗下,它们却将后代提前送进了“屠宰场”。丽蝇就是被屠者之一。

丽蝇是一类对人类有过贡献,但却过远大于功的双翅目昆虫。由于丽蝇的幼虫是嗜食腐肉者,可以在人的伤口上栖息,第一次世界大战时曾被用于救助伤员:将消毒过的丽蝇幼虫放在伤口上以去除腐败组织,防止感染。还有的医生曾用这类幼虫治疗骨髓炎和坏疽。但丽蝇的高繁殖力却会造成坏组织不够吃而转吃好组织的危害,引起受伤家畜的大量死亡。一些丽蝇还是痢疾、肝炎和炭疽病的病菌携带者。因此豹皮花屠蝇也是对人类和许多受丽蝇危害的动物的“善举”。如果从维护地球生态平衡的角度看,豹皮花的屠蝇行为也应该受到好评。蝇类,不论是家蝇还是丽蝇都具有极强的繁殖能力。有人预测:如果任由一对苍蝇进行繁殖,其后代也是如此,而且它们所生后代都不夭折,一年后,这一亲族的苍蝇聚在一起,就能够形成一个直径达1540。万公里的圆球,在地球和太阳之间都放不下它。当然限制苍蝇数量无限增长的因素众多,关系也极为复杂,但豹皮花“屠蝇场”的作用无疑不应忽视。

总之,世界上有关臭花的故事对我们来说既有趣也有益,但臭花的世界太精彩了,臭花的种类也太多,难以尽述,许多有关臭花的奥秘尚有待探索。然而有一点是可以肯定的,即:臭花臭得不无道理。

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