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揭秘巨魔芋"古怪身世" 开花难度胜过大熊猫生产

http://www.kexue.com 2013-06-28 09:57:10 科技日报  发表评论


巨魔芋

  意大利植物学家贝卡里1878年在印度尼西亚西部苏门答腊岛热带密林里最先发现巨魔芋,他把种子分别寄到意大利的佛罗伦萨植物园和英国邱园。1889年在邱园首次开花后,在接下来的一百年中巨魔芋在植物园共开花21次。

  巨型魔芋花的外形非常有趣,它有着直挺挺的外形,这种结构其实是它的花序:在一个巨大的烛台亦即佛焰苞的中心矗立着高大的蜡烛——肉质花序轴。而巨魔芋真正的雌雄小花被包裹在佛焰苞底部。佛焰苞通常在下午展开,红紫色的花朵持续开放,小雌花排列在小雄花下边,间断性地释放出腐尸气味,当晚花苞会合拢一些;第二晚雄花开放并产生黄色花粉,通常情况下没有授粉的花序维持一周后枯萎,当花朵凋落后,植株又一次进入了休眠期;而经过授粉的则产生带有橘红色浆果的巨大果序。当生长季结束,地底的球茎储存到足够的能量后,老叶会萎凋掉落,球茎进入休眠期,大约会休眠四个月左右。

  新闻缘起

  时隔两年后,北京植物园的另一株大臭花——巨魔芋又要开花了,而且这一次开花的是一组三胞胎。6月25日,植物园热带展览温室内巨魔芋三胞胎的老二已经开始进入盛花期。这株巨魔芋经过技术人员前后20年的培育,今年终于要开花了。能欣赏到巨魔芋开花的盛景,可谓是人生的一大幸事。世界上每个国家的巨魔芋盛开都会被当做一件喜庆的盛事来报道。目前在我国,只有在北京植物园能看到巨魔芋开花的景象。

  最近,北京植物园里的巨魔芋三胞胎“三羊开泰”相继绽放,吸引大批游客前往一睹为快。据了解,“老家”在印度尼西亚西部苏门答腊岛热带密林里的巨魔芋,在自然界中开花已十分难得,而这次巨魔芋三胞胎能在人工培育下盛放更是尤为罕见。

  巨魔芋有不少“外号”:“世界上最臭的花”、“尸花”、“大臭花”等等,这些称呼似乎与我们印象中的花都沾不上边,究竟这些外号从何而来?巨魔芋为何难得花开?它有哪些特殊的习性?……

  就这些疑问,北京植物园总工程师郭翎为读者答疑。

  罕见

  世界最高“三胞胎”巨魔芋开花了

  北京植物园里的这株巨魔芋三胞胎已经9岁了。

  2011年6月,此巨魔芋球茎进入最后一个营养生长阶段,萌发3个叶芽。经过3个月的生长成为高3.5米的“大树”(叶)。

  2012年12月26日,三棵“大树”轰然倒地,巨魔芋再次进入休眠期。这时,茎块已长到了165斤,直径达到47.83厘米,高35厘米。

  经过4个月的休养生息,北京植物园工作人员于2013年4月8日欣喜地发现这个块茎萌发出三个新芽。

  直到6月1日,巨魔芋“三胞胎”的长速突然增快,尤其是它的肚子,当天长大了5厘米,身高也以每天10至15厘米左右的速度增长。

  到6月4日,第一层叶苞脱落,佛焰苞露出来,已确定无疑它们将要开花了。工作人员小心翼翼的对巨魔芋三胞胎进行保胎:在它的周围不但增加了两个浴霸加温,还增加了两个加湿器24小时加湿。此外,还在巨魔芋的大花盆里安装了温度湿度测试仪,24小时监测,以保证它湿度饱和、温度25摄氏度以上的需求。

  疑惑

  巨魔芋开花为何这么难?

  由于三胞胎共同争夺同一营养源即同一块茎,“老大”似乎有些体力不支,最后的两层苞叶还没有打开,肚子却先胀了起来,这与巨魔芋正常开花前的情况正好相反。工作人员为了保证其正常开花,决定采取人工干预的措施,,给“老大”施行剖腹产手术——人工割开最后的两层叶片。据了解,手术后“老大”顺利开花,比预计的“早产”3天。

  又是“助产”又是“早产”,这株巨魔芋开花咋就这么难?

  北京植物园总工程师郭翎在接受记者采访时表示,并不是每株巨魔芋开花都需要人工干预。“这株魔芋花由于它的苞片上方拧得太紧,比一般巨魔芋上的苞片更长更卷,并且其佛焰苞的颜色和形态已经处于开花阶段,因此我们才决定将苞片割下来”。

  郭翎还告诉记者,巨魔芋开花本身就非常罕见,世界上在人工栽培下有开花的记录只有150多次,且花期不定。作为世界上公认的温室三大旗舰植物之一,一个球茎上开2朵以上花的,这是世界上第二次。

  “巨魔芋在栽培环境开花难一是因为种源少,二是由于人工很难仿造它热带雨林高温、高湿的生境。巨魔芋栽培高温、高湿,它的叶子能长5—6米,所以温室还要很高。一般植物园这种情况的温室很少,而且要与自然界相似的环境才有可能开花,所以还要模仿自然界的环境。”郭翎说,“在原产地开花没问题,那里毕竟是它的‘老家’。”

  “巨魔芋进入人工栽培才一百多年,每次开花记录记载留下来的也不详细,有播种后有三年就开花的案例,也有70年的球才开一次花的。巨魔芋个体差异非常大,它的习惯还有很多方面没有摸透,我国目前才第二次开花,很多疑惑还正在进一步研究中。”郭翎说。

  巨魔芋到底有多臭?

  和一般花朵不同,巨魔芋会散发出类似腐烂尸体的气味,等到花冠展开后,呈红紫色的花朵将持续开放几天的时间。这次,前往北京植物园参观巨魔芋的游客就对其味道评价:“臭味并不浓郁,但是绝对让人印象深刻,闻久了还会鼻腔肿胀,工作人员真的太不容易了。”

  这还不是最奇特的。近日,在北京植物园的微博上放了一副巨魔芋的热成像照片,当时工作人员正在给巨魔芋授粉。图片显示巨魔芋佛焰苞的顶端温度竟然高达38.1℃,甚至比在旁工作人员的体温还要高。

  此外,巨魔芋还有个特性,雌花开败后第二天雄花才开,这样可以防止自花授粉。据了解,北京植物园的工作人员将取第一朵花的雄花花粉,授到第二朵花的雌花上。

  又“臭”又“热”又“挑剔”,巨魔芋为何“怪象”频现?

  “巨魔芋在植物学上称之为‘欺骗性植物’,它的所有欺骗特征都只有一个共同的目的——吸引昆虫授粉,繁殖后代。”据郭翎介绍,巨魔芋主要欺骗喜欢腐肉

  的昆虫,它有很多腐肉特性,比如颜色上佛焰苞深紫色模拟腐烂的肉,气味则是模仿腐烂的肉味,盛花期花序温度是为模仿刚死动物的体温而发热。

  “这次我们用热成像仪发现巨魔芋发热是附属器的顶端在雌花开时温度可达38.1°,其中分为上段和下段,下段温度最低,最高位置温度最高,”郭翎说,“巨魔芋开花时其佛焰苞的顶端温度最高,可以形成热对流,能把它刺鼻的气味透过林冠散布到更远,吸引更多昆虫为它授粉。因此,它的热量除了欺骗性以外还与散发气味有关,所以说它是很聪明的植物。”

  “巨魔芋有400多个雌花,500多个雄花。开花时,第一天它的雄花是不开的,当雌花败了后第二天雄花才开,这样它不能为自己授粉,防止了‘近亲结婚’。”郭翎说,这是由于大自然千万年以来的进化结果,可以更加优选自己的后代,这也是体现巨魔芋智慧的一方面。

  对话

  北京植物园总工程师郭翎  

  科技日报:现在植物园中有昆虫为巨魔芋授粉吗?

  郭翎:毕竟是在人工温室内培育,目前我们也正在进一步研究中,用网子捕捉趋味而来的昆虫,以发现到底哪种昆虫喜欢它的气味,但目前暂时还无结果。

  科技日报:有研究者对巨魔芋的味道进行了分析,发现它的花散发出的气味中含有上百种气味,有香有臭。是这样吗?

  郭翎:这是错误的。我们在巨魔芋的气体中发现了100多种气体成分,人的味道是很复杂的,多种化学成分组成一种味道,不能说每一种成分是一种气味。几种成分的组合、组合比例、浓度同时反应到每个人的鼻子中的气味都是不一样的。只能说它有100多种成分,有香有臭是在不同位置每个人对它组合的感受不同。

  科技日报:下一步将进行哪些研究工作?

  郭翎:目前我们正在对它的气体及其成分进行研究和测验,努力发现它的气体是由哪个部位发出的。同时,它的发光也在研究中。其中气体成分的分析很复杂,因为取气的过程中掺杂了很多别的成分,如人的香水味道等等都可能混入,还要分阶段实验。找结果和论证需要长时间研究,至少一年以上。

  科技日报:三胞胎下次何时开花?

  郭翎:植物园里已经有两次巨魔芋开花,已经非常难得。下次何时开花,目前尚无法预测。

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