奇妙的植物共生现象

陈博君

在漫长的自然演化进程中，生物之间的关系日渐变得复杂而微妙，其中，共生就是一种非常奇妙的现象。共生现象的形式很多，根据共生物种间的利害关系，大致可分为共栖、共生、附生等。

对于海葵和小丑鱼、鲨鱼和吸盘鱼等海洋动物之间的共生现象，大家已经耳熟能详了；但是你可能不知道，共生现象不仅存在于动物之间，神秘的植物王国里也有不少有趣的共生现象。

共栖 抵挡病虫害

在我国内蒙古兴安盟阿尔山市浩瀚无边的林海之中，生长着许多兴安落叶松和樟子松。有意思的是，但凡在松树密集生长的地方，一定也会伴生相当数量的山杨。这种奇妙的松杨共栖现象，让许多游客既好奇又不解：为什么这里的松树和杨树总会长在一块儿呢？

这要从杨树说起。杨树是一种易受细菌、真菌和害虫侵袭的树木，一旦感染了细菌或真菌，成片的杨树林就会爆发大规模的黄粉病、黑斑病或溃疡病；同时，天牛、地蚕、蚜虫、红蜘蛛等许多害虫，也会对杨树造成危害。在人工培育的杨树林中，人们会通过控水、选种、诱杀或使用农药来消灭病虫害，保护杨树的健康生长；但是，在自然环境中，失去了人类庇护的杨树，要怎样来抵御各种病害虫的侵袭呢？与松树共生，就是杨树通过长期自然演化选择的一种自我保护手段。

杨树与松树的共生之所以能够使杨树避开病虫害，与一种名为“芬多精”的神秘物质有关。苏联列宁格勒大学的杜金博士在实验中发现，当高等植物受伤时，其花、叶、根、芽等组织的油脂会分泌出一种浓香的挥发性有机物，这种物质能杀死细菌和真菌，防治林木中的病虫危害并抑制杂草生长。他将这种挥发性的有机物称为“芬多精”，其字面含义就是“植物杀菌素”。

正因为拥有了特殊的植物杀菌素，松树不仅使自身具备了强大的防虫抗病能力，而且还在自己的身边筑起了一道看不见的安全屏障，对生存在周边的其他植物产生了一种保护作用，“松杨共生”现象便由此产生。

植物杀菌素除了使松树和杨树“结盟”外，还使其他不少植物间也形成了很好的共栖关系。比如，大蒜分泌出的植物杀菌素“大蒜素”可以驱离危害棉花的棉芽虫，因此，棉花与大蒜就成了“好邻居”；韭菜亦能成为大白菜的“卫士”，因为大白菜易患根腐病，而韭菜根分泌出的杀菌素恰好是治愈根腐病的特效良药；番茄与甘蓝也能形成类似的共生关系，因为番茄分泌的杀菌素可以让危害甘蓝的菜粉蝶闻风丧胆，望而却步。

共生 携手促高产

玉米和大豆是两种重要的粮食作物。在我国很多农村地区，人们喜欢将这两种农作物套种在一起。你可别简单地以为，农民这么做的目的只是为了节省土地和提高土地的利用率。其实，把玉米和大豆套种在一起，还有一个更奇妙的结果，就是能够同时提高玉米和大豆的产量，有效达到增收的目的。

为什么玉米和大豆能够相互促进产量呢？奥妙就在于大豆的根部长有一种根瘤菌。根瘤菌是一种长有鞭毛的杆状细菌，能从豆科植物的根毛侵入根内，形成根瘤。这种根瘤不仅能够从周围土壤中吸取它所需要的养料和水分，还能把空气中的氮吸收起来，固化成植物所需的氮肥，尤其是满足植物叶片生长的需要。大豆供给根瘤菌碳水化合物，根瘤菌供给大豆氮素养料，所以，根瘤菌和大豆本身也是一种互利共生的关系。

因为拥有根瘤菌而能够制造大量氮素养分，大豆又受到了其他植物的欢迎，能与其他植物形成另一种植物之间的共生关系。例如，玉米的叶片又多又大，特别需要氮素，将大豆与其套种在一起，玉米就能从大豆那里获得足够的氮素养分；玉米也会通过自己的根毛，把不需要的营养物质及时地分泌到土壤里去，从而满足大豆根瘤菌的营养需求。于是，长在一起的大豆和玉米不仅不会因争夺营养而发生争斗，还能携手共同获得增产。

类似的共生促高产现象，在其他豆科植物中也广泛存在。比如豌豆、蚕豆、紫云英、苜蓿等的根部，也都会产生根瘤菌。因此，在很多农村地区，人们除了将玉米与大豆套种外，还会在桑田里套种苜蓿，在瓜地里套种豌豆，在果园里套种蚕豆，在草莓大棚里套种扁豆，在大蒜等蔬菜地里套种大豆……五花八门的套种，其实万变不离其宗，都是利用根瘤菌的固氮作用进而形成一种植物共生现象。

附生 高攀才美艳

在广西昭平县城的社王公，有一株奇特的古榕树，每当春天来临，这棵榕树就会发出阵阵怡人的清香，令人啧啧称奇。榕树怎么会有花香呢？原来，在高高的古榕树树干上，攀生着一株被人们誉为“古榕神花”的兰花，古榕与附生的兰花形成了一种微妙的共生关系。

有人认为，附生在古榕树上的兰花是一种寄生植物，它是靠吸取古榕树的养分而生长的，这种寄生关系对寄主——古榕树是一种伤害，如果寄生植物过多，甚至会造成寄主死亡。其实，这种观点是不对的，攀生在古榕树上的兰花并不是寄生植物，而是附生植物，古榕树仅仅是附生兰花的立足点。只有借助古榕树高大的身躯生长在高处，兰花才能避开森林底层浓密的树荫，获得充足的阳光和雨露，从而招来鸟类和昆虫为它传播花粉，让风把它的微小的种子散播到遥远的地方进行繁衍。

这种附生兰花适应能力特别强，它们的根部无须，是肉质化根，根本无法直接从古榕树身上汲取营养，攀生在高大的古榕树上，还有一个重要的目的就是吸取空中的水分，并从水分中吸收溶解在雨水中的有机物质。另外，兰花的根和叶片之间还长有肥厚的鳞状茎，这是它的贮水器官，用来贮存和补充自身生长所需的水分。当然，兰花的根部也会吸取古榕树树皮裂隙中的腐殖质，但这对古榕树其实并无伤害。因此，附生的兰花不仅对古榕树无害，还会为古榕树的树干带来水分的滋养，它们之间是一种互惠互利的共生关系。

类似的附生现象在世界各地相当普遍。在南美洲广袤的丛林中，色彩缤纷的热带兰一般都攀生在大树之上。当年，达尔文在巴西热带雨林中看到长在树上的兰花，感到十分惊奇，称之为“奇妙美丽的寄生花”。于是，热带兰花又常被人们称为“寄生兰”。寄生兰品种繁多，体态不同，花形各异，香味清幽，色彩缤纷。在不同的纬度长着不同的兰花，有的体大如盆，有的小如指甲。这些兰花的共同特点是：根部均为肉质粗根，叶片都非常厚实，因为常年附生在树干上，普遍比较耐旱；它们与寄主之间的关系，就是一种附生的共生关系。

【责任编辑】赵 菲