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        南方菟絲子的“秘密”

        2018-10-24 09:41:02中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所趙序茅
        軍事文摘 2018年20期
        關(guān)鍵詞:大豆營(yíng)養(yǎng)植物

        ◎文 中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所 趙序茅

        生下來就要投靠別人

        我叫南方菟絲子,外表看著很弱小,實(shí)際上,我是一個(gè)很厲害的家伙!雖然我沒有葉片,沒有根,但是我依靠吸收其他植物的水分和營(yíng)養(yǎng),生活得逍遙自在!

        下面,我就把自己偷偷寄生在別人身體里的秘密告訴你。

        當(dāng)我還是一粒種子的時(shí)候,雨水浸透土壤,我吮吸著甘甜的雨露,身體慢慢膨脹,直到厚厚的種皮被我頂破。

        幾天后,我終于破土而出,這個(gè)時(shí)候的我沒有子葉,也沒有真正的根,只是一根黃白色的、半透明的絲狀體。我的幼苗上部分開始不斷轉(zhuǎn)動(dòng),向遠(yuǎn)處探尋,尋找寄主—那棵能為我的生存提供營(yíng)養(yǎng)的植物。

        找到了一棵大豆做寄主

        尋找寄主拼的不僅是實(shí)力,還有運(yùn)氣。我體內(nèi)存儲(chǔ)的營(yíng)養(yǎng)非常有限,必須在營(yíng)養(yǎng)和能量耗干之前找到寄主,否則就會(huì)死去。事實(shí)上,在一兩周內(nèi)找到寄主的幸運(yùn)兒,只是很少一部分罷了。我想,這就是我們菟絲子產(chǎn)生很多種子的原因吧!

        我是個(gè)幸運(yùn)兒,沒花多少時(shí)間,就碰到了一棵臨近的大豆。我本能地先把自己纏繞到大豆的莖上,然后立即啟動(dòng)了寄生模式。我的身體很快發(fā)生了變化,有的地方凸起,形成了被植物學(xué)家稱為“吸器”的組織。吸器開始插入寄主大豆的莖內(nèi)部,不斷長(zhǎng)大并分化出不同的結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)和大豆的營(yíng)養(yǎng)、水分傳輸系統(tǒng)緊密地結(jié)合著。

        哈哈!兩天后,我成功地完成了第一次入侵,開始從寄主那里得到營(yíng)養(yǎng)。

        一周后,我的身體變得充盈、健壯,不斷得到水、糖、氨基酸、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)。由于營(yíng)養(yǎng)源源不斷,我逐漸長(zhǎng)大,卻發(fā)現(xiàn)自己仍然與周圍植物相差很大。我沒有葉片也沒有根,只有藤蔓狀的莖!怎么回事?我竟然缺少了一般植物必須有的根和葉片!但植物學(xué)家說,我依然還是一種高等植物。

        龐大的“寄生家族”

        除了菟絲子,世界上還有4000多種寄生植物,所有的寄生植物都全部或者部分依賴寄主生活。它們都有一個(gè)共同的特征,那就是所有的寄生植物都進(jìn)化出了吸器。

        寄生植物對(duì)寄主的依賴程度不同,有的沒有寄主就不能生存(專性寄生植物,比如菟絲子),有的可以獨(dú)立存活(兼性寄生植物);有的不再具有光合能力(全寄生植物),而有些寄生植物仍可以進(jìn)行光合作用(半寄生植物)。

        菟絲子的進(jìn)化秘密

        菟絲子的進(jìn)化歷史一直都是一個(gè)謎,以前植物學(xué)家讓它們單獨(dú)成一個(gè)科,后來發(fā)現(xiàn)那是不對(duì)的,又把它們放到旋花科,紅薯、牽牛成了菟絲子的親戚。

        科學(xué)家們通過對(duì)菟絲子的基因進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn):它們的基因組里缺失了大量與葉片及根部功能相關(guān)的基因。于是他們提出一種假說,認(rèn)為在很久以前,菟絲子有葉也有根,能夠獨(dú)立自主地通過葉片光合作用合成糖分,通過根吸收土壤中的水分和礦物質(zhì)元素。

        后來,菟絲子進(jìn)化出了吸器,直接用吸器從寄主植物里面獲取養(yǎng)分和水。于是,根和葉片就逐漸退化消失了。

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