知乎日报 前天 17:41
植物是否算一种运动极其缓慢的触手怪?
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本文揭示了植物界中令人惊叹的生存策略,将某些植物比作“触手怪”。文章重点介绍了菟丝子,一种没有根叶、依靠化学信号寻找寄主并形成吸器吸取养分的寄生植物,其行为如同掠夺者,对农业,尤其是豆科植物造成严重危害。接着,文章介绍了茅膏菜,一种叶片腺毛分泌粘液捕食昆虫的食虫植物,通过粘液和消化酶获取氮磷等营养。最后,文章讲述了绞杀榕,这类植物的种子在宿主树冠上萌发,其气生根向下生长并逐渐收紧,最终导致宿主死亡,自身独立生长。这些植物展现了自然界中为生存而演化出的独特且残酷的机制。

🌱 菟丝子:一种无根无叶的寄生植物,通过感知寄主植物的化学信号进行定向生长,一旦接触到寄主,其柔韧的茎会缠绕上去,并分化出特化的吸器刺入寄主的维管束系统吸取养分,最终导致寄主植物枯萎死亡,俗称“豆阎王”,对农业危害极大。

🌸 茅膏菜:作为一种著名的食虫植物,其叶片上的腺毛分泌的闪亮粘液和潜在香气能吸引昆虫。昆虫一旦触及粘液即被牢牢粘住,叶片上的腺毛会进一步包裹猎物,并分泌消化酶将其分解吸收,以获取贫瘠土壤中稀缺的氮磷元素。

🌳 绞杀榕:这是一类具有绞杀习性的榕属植物。它们的种子在宿主树的树冠上萌发,初期依靠宿主生长。随后,其气生根向下生长并扎入土壤,不断增粗、分枝并相互交织,收紧并压迫宿主树干,阻碍养分运输,同时通过根系和光照竞争,最终导致宿主死亡,绞杀榕则成为独立的个体。

🌿 植物的生存策略:文章通过菟丝子、茅膏菜和绞杀榕的例子,展示了植物为了生存,能够演化出寄生、食虫和绞杀等令人惊叹的“触手怪”式生存机制,体现了自然界“适者生存”的残酷法则。

匪鱼nonfish,愿世间再无饿殍

当然可以了,甚至可以说一些植物的恐怖程度不亚于触手怪(对它们的寄主或食物来说)。

首先是一些触手状的寄生植物,这里拿菟丝子来举例。

菟丝子 Cuscuta chinensis 图源 PPBC

寄生植物 --- 菟丝子

菟丝子可以说是行为最接近触手怪的植物之一了。

菟丝子种子 图源 PPBC

它没有真正的根,也没有功能性叶片或叶绿素,没办法通过光合作用给自己制造养分。所以,它必须在储存的能量完全耗尽前(通常只有几天到一周多的时间)找到合适的寄主植物。

菟丝子的小苗并不是盲目生长,它能感知周围环境中寄主植物释放的化学信号(比如黄酮类),这个能力可以让它轻易找到附近的潜在寄主方向,然后向那个方向生长。

一旦接触到寄主植物的茎、叶等部位,它那柔韧细长的茎会迅速缠绕上去(并非迅速),像蛇一样一圈圈地缠绕寄主。这个过程是物理性的固定,防止因为各种原因从宿主身上掉落下来。

菟丝子 缠绕在寄主上 图源 PPBC

然后,在与寄主紧密接触的部位,茎皮层细胞会分化形成特殊的吸器。这是它特化的寄生器官,可以刺入寄主植物内部的维管束系统来吸取养分。维管束系统是植物用来运输水和养分的系统,相当于动物的血管,菟丝子这样的行为就好像那些趴着动物身上吸血的虫子一样。

菟丝子 缠绕在寄主上 图源 PPBC

但比吸血的虫子更可怕的是,一旦成功建立一个吸器连接点,菟丝子获取了养分,就可以疯狂的生长,不断伸长、分枝,最后形成一张看着像金丝编成的大网,所以它也有了金丝藤的俗称。

成网的菟丝子 图源 PPBC

它会向向四周蔓延,寻找并缠绕寄主植物的更多部位甚至邻近的其他植株。在每一个新的接触点上,它都会重复形成吸器、建立连接、疯狂掠夺的过程。

最后的结果是,寄主植物被大量缠绕覆盖,自身制造的营养被大量窃取。这会让寄主逐渐生长受阻,叶片发黄萎蔫,直至整株死亡。而菟丝子则依靠掠夺来的资源,开花、结果,然后继续下一轮的生命历程。

成片的菟丝子 图源 PPBC

菟丝子对农业的危害非常之大,因为它的主要寄主是豆科植物。

俗称“豆阎王”。

菟丝子 旋花科菟丝子属植物的统称

也可以单指菟丝子 Cuscuta chinensis


介绍完了寄生植物,再讲一讲行为上同样很像触手的一些食虫植物,茅膏菜可以说是里面的代表。

食虫植物 --- 茅膏菜

茅膏菜,看起来像是叶片上点缀着露珠的娇弱小草,但这正是它精心布置的陷阱。而那些“露珠”,实际上是它叶片上腺毛尖端分泌的粘液。

好望角茅膏菜 Drosera capensis 图源 PPBC

这些液珠在阳光下闪闪发亮,有些种类还可以散发出类似花蜜的香气,对一些昆虫有着致命的吸引力。

等到有昆虫落在叶片上接触到这些粘液时,马上就会被牢牢粘住,就像掉在了粘蝇板上一样。这时候昆虫的挣扎往往是徒劳的,只会让更多的粘液覆盖全身。

感受到猎物的挣扎(茅膏菜仅对持续压力敏感,像雨水之类的刺激不会激活),接触点周围的腺毛向猎物弯曲靠拢,将猎物包裹。

一旦猎物被完全控制住,腺毛除了分泌粘液,还会分泌多种消化酶。这些消化酶会分解猎物,将其转化为氮磷等营养素供茅膏菜吸收。氮和磷在贫瘠土壤中是难以获取的资源,也正是食虫植物演化出这种习性的最重要的原因。

长柱茅膏菜 Drosera oblanceolata

茅膏菜 茅膏菜科茅膏菜属植物的统称

顺带一提,同为食虫植物的捕蝇草属和貉藻属也在这个科


说完了食虫植物,再让我们来看看另一类有特殊习性的植物:绞杀植物。

绞杀植物 --- 绞杀榕

绞杀榕并非一种植物,而是一类有绞杀习性的榕属植物的统称。

垂叶榕 Ficus benjamina 图源 PPBC

鸟类或哺乳动物在食用了它的果实后,有机会将种子排泄在宿主树的树冠或树皮缝隙中。种子在湿润环境中萌芽,初期依赖宿主树表的腐殖质和雨水生长,形成幼苗。

幼苗向上生长的同时,向下延伸出多条细长的气生根。这些气生根顺着宿主树干缓慢的向下生长。等到接触地面,扎入土壤,它们就能开始正常吸收水分和矿物质。

气生根不断增粗并分枝,互相交织覆盖宿主树皮,此时榕树进入半附生阶段。随着气生根持续加粗,网开始不断收紧,宿主树干被压迫,阻碍了维管系统对水分和养料的运输。同时,榕树通过庞大根系抢夺宿主树的水分和营养,树冠扩张也遮挡了阳光,抑制了宿主树的光合作用,最终导致宿主树死亡。

宿主树在绞杀下枯死腐烂,绞杀榕的气生根则融合成一个坚固的树干状结构,支撑自身树冠。此时,绞杀榕完全独立,形成一棵新树,继续生长和繁殖。

斜叶榕 Ficus tinctoria subsp. gibbosa 图源 PPBC

绞杀榕 桑科榕属内有绞杀习性榕树的统称


植物并非像很多人想象的那么和善,为了生存,它们可以把自己变成“触手怪”。

但不得不说,它们的策略非常成功,也在各自的生境下抢到了一席之地。

在自然中,适者生存才是最大的法则。

主要参考文献:
胡飞,孔垂华. 寄生植物对寄主植物的化学识别. 华南农业大学热带亚热带生态研究所 广州. 生态学报. 第 23 卷 第 5 期 2003 年 5 月.
陈莹, 兰芳, 刘金平, 等. 日本菟丝子对园林植物危害度及适应性生长的研究[J]. 四川林业科技, 2023, 44(1): 32−39. doi:10.12172/202203070001.
李春华,李柯澄. 茅膏菜属植物繁殖与栽培[J]. 中国花卉园艺,2019(24):20-23.
周亮,黄自云,黄建平. 热带植物垂叶榕的绞杀现象[J]. 园林,2012(6):68-69. DOI:10.3969/j.issn.1000-0283.2012.06.022.
次要参考文献就不列了,反正大部分也就看了个摘要。

为避免版权纠纷问题,图片全部来源于 PPBC。

(其实是懒得找图片的借口)

遗憾的是 PPBC 上照片太多,很难去挑选到那些植物的各个生命阶段,感兴趣的可以去自行查找照片,应该都不难找。

到这已经两千字了,如果有人能读完我写的这种无聊的东西的话,那真的是非常感谢了。

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