“温血”的植物

● 文/国家植物园（北园） 殷茜 历珂

1778 年，法国生物学家拉马克在观察天南星科疆南星属植物的开花过程中，首次发现了花朵升温的奇异现象。这一发现激起了植物学家的研究兴趣，在天南星科植物之外，他们还找到了越来越多会发热的植物。200 多年过去了，如今，人们在番荔枝科、棕榈科、马兜铃科、苏铁科、环花草科和睡莲科等10 余科种子植物的花朵、花序或球果中，都观测到了显著的发热现象。

提及植物，我们常常认为它们是被动的，既无法运动，也不能对外界刺激迅速产生反应，似乎总是逆来顺受的状态。但是，事实真是如此吗？

其实，植物既主动又聪明，既懂得发挥特长又精通共赢之道。在史诗般波澜壮阔的进化历程中，它们发展出了一系列令人称奇的适应技能，比如今天我们要说的——有些植物竟然会发热。

一些能够强烈产热的植物种类在开花时，最高温度甚至能够达到40℃以上，往往比周围气温高出10～20℃。对于通常无法调节体温的植物来说，如此高温堪比温血的动物。

天南星科植物是深谙发热之道的植物界翘楚。斑点疆南星是一种原产于欧洲南部和非洲北部的草本植物，浓绿光亮的箭头形叶片清秀、可爱，使它们成为一种受人欢迎的观叶植物。

斑点疆南星有着天南星科植物的典型花序，淡绿色的苞片是它们标志性的佛焰苞。佛焰苞悉心呵护着身下肉穗状的花序，为它们遮风挡雨。可别小瞧了这根看似平平无奇的肉穗花序，它可是一支名副其实的“加热棒”呢！温暖的肉穗花序温度竟可达到30℃以上，远高于环境温度，简直热情似火。

苏铁科植物和它们的远亲松柏类植物一样，都没有花瓣、花苞，以球果的形式进行繁殖，通常借助风来传粉。但是，有时它们也会另辟蹊径。目前，大约一半的已知产热植物都来自苏铁科，这些植物能够加热雄球花（小孢子叶球）。雄球花由螺旋状排列的小孢子叶组成，那里有丰富的花粉。许多被子植物只能将花朵加热数小时至数天，而苏铁科植物的“热情”却相当持久，它们能将雄球花连续加热数周之久。发热的雄球花在夜间的温度能比周围环境温度高出6℃，着实惊人。有些苏铁科植物的发热还具有节律，它们只在下午和傍晚昆虫活跃的时候才发热，同时释放出类似甜薄荷的香味，并流出含糖和氨基酸的汁液。

一方面，温暖的花朵对植物和传粉昆虫来说，都大有裨益。天南星科中能够发热的植物都具有“加热棒”发热、佛焰苞保温的精妙设计，这样的结构和产生的热量可以使四周气流旋转，变成围绕花朵的涡流。从各个方向而来的气流，最终都将转向花苞开口处。这样一来，花朵顶端雄花产生的花粉便可以被吹到下方的雌花内。即使没有昆虫帮忙传粉，植物自己也能利用气流来促进传粉。如此精妙，令人赞叹！

另一方面，人类的眼睛无法看到红外线，但是许多昆虫可以。红外辐射是昆虫的引诱剂，红外线是它们定位食物的一种方式。温度越高，它们散发红外线的强度就越大。所以，我们可以想象，在昆虫眼中，温热的花朵可能好似散落在森林中的点点星光，真是一番奇妙美好的景象！

升温不仅在视觉上能引起昆虫的注意，还能大大促进花香散发，在嗅觉上也“抓”住了昆虫。大叶南苏在开放初期，佛焰苞松动，伴随着“加热棒”的发热，浓郁的花香从裂缝中散发出来，加速昆虫定位。发热还能够促进花粉的萌发和花粉管伸长，提高繁殖成功率。这种发热机制可真是一举两得！

在自然界，温暖本身就是一种直接奖励。带着温热的花朵气息，像一份看不见的请帖，邀请到很多昆虫来花间聚会。

温暖的花朵为昆虫提供了夜间的最佳庇护所。在这里，它们聚餐、会友、住宿、繁衍。花朵好比昆虫的“星级酒店”，有些昆虫会在温暖的花室中停留24 小时之久。留住了昆虫，植物授粉还用愁吗？发热植物和昆虫间的互助，再一次展现了自然界广泛存在的互利共赢和协同进化。

这个问题的答案在于植物的线粒体，它好比一座能量工厂。在那里，植物利用糖类或脂类等储能物质，进行一系列复杂而精密的生物化学反应，为植物供能。大幅度加热花朵绝非易事，线粒体这家“工厂”会为了这一年一度的盛事准备特殊的“生产线”。这条“生产线”由交替氧化酶进行催化，是一种独特的氧化酶途径，被称为“抗氰呼吸”。使用这一条“能量生产线”，就能够抵抗氰化物的抑制，防止活性氧的形成，产生大量热量，实现花朵等的升温。

“温血”植物的世界里还有很多未知的奥秘，吸引着科学家争相探索。但是，有一个观点已经得到了越来越多的证实，那就是缄默不语的植物在亿万年卓越奇幻的演化之路上，创造了属于自己的智慧。

猜你喜欢 传粉花序昆虫 RFID昆虫阅读放大镜玩具世界(2022年3期)2022-09-20穿龙薯蓣的花序特征研究植物研究(2022年4期)2022-08-04榕树与榕小蜂的相爱相杀科学之友(2021年12期)2021-12-23借昆虫上课甘肃教育(2020年2期)2020-09-11具有授粉互惠关系的非自治周期植物传粉系统的持久性新疆大学学报(自然科学版)（中英文）(2020年2期)2020-07-25葡萄花序整形修剪技术果农之友(2018年5期)2018-10-19野地狂花大科技·百科新说(2018年3期)2018-04-11昆虫的冬天小学生必读(低年级版)(2018年11期)2018-03-13花序最大的木本植物科学种养(2017年6期)2017-06-13花序最大的草本植物科学种养(2017年5期)2017-05-17

推荐访问:植物 温血