這些長相魔幻的植物竟然是靠真菌養活?

來源:iNaturalist

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植物中有這樣一群愛偷懶的傢伙,它們不能自力更生,需要部分或完全地依賴真菌提供營養,被稱為「菌異養植物」。

+ 菌 異 養 植 物 +

來源:www.fs.fed.us

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在自然界中,有著一種普遍存在的共生現象,即菌根,它是由土壤中的菌根真菌與高等植物根系形成的一種共生體系。

在這一體系中,菌根真菌和植物可以進行營養交換,菌根真菌促進宿主植物礦物營養和水分的吸收,作為回報,植物將光合作用產生的有機物提供給菌根真菌。

可以看出,這本是一場互利共贏的合作關係,然而,菌異養植物卻打破了這種平衡,它們是一群狡猾的「騙子」,從菌根真菌獲取營養物質但並不對真菌進行回報,以此形成了真菌異養的寄生生活方式。

來源:www.sciencedirect.com

大多數菌異養植物(mycoheterotroph)都是如此,它們在菌根體系中橫插一腳,從菌根真菌那裡騙吃騙喝。

來源:nph.onlinelibrary.wiley.com

不過,也有一部分菌異養植物選擇對腐生真菌出手,它們可以從腐爛的枯枝落葉或枯木裡間接獲取有機營養。

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+ 奇 葩 的 菌 異 養 植 物 +

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來源:Qwert1234 licensed by CC BY-NC-SA 4.0

菌異養植物包括完全菌異養、部分菌異養和初期菌異養三種異養型。作為菌異養植物代表的蘭科植物,它們涵蓋了全部的菌異養類型。

完全菌根異養型蘭常年生長於地下或被深厚的枯枝落葉覆蓋,到開花期才出土、抽薹、開花,且花期短,如產於澳大利亞乾旱地區的地下蘭Rhizanthella gardneri 甚至整個生活史都在地下完成。

來源:en.wikipedia.org

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而且與一般的蘭花相比,它們的形態和生理變化很大:根退化或無根,但有肥厚的地下根狀莖或塊莖;莖直立,少數蔓生,細弱,偏向於透明;葉退化成鱗葉或消失,且氣孔也退化或缺失。

來源:華南植物園官網

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廣東韶關丹霞山發現的丹霞蘭Danxiaorchis singchiana

完全菌根異養型蘭在蘭科植物中所佔比例極小,全球分佈的腐生蘭約有‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍40屬200種,其中超過90%的蘭花生長在熱帶地區,特別是亞洲的熱帶森林中。

我國發現完全菌根異養型蘭主要集中分佈在23個屬中,包括天麻屬、鳥巢蘭屬、無葉蘭屬、山珊瑚屬、疊鞘蘭屬、肉果蘭屬和盂蘭屬等。

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天麻屬的天麻Gastrodia elata

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美冠蘭屬的無葉美冠蘭Eulophia zollingeri

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肉果蘭屬的血紅肉果蘭Cyrtosia septentrionalis

除上面提到的蘭科植物外,鹿蹄草科水晶蘭屬的許多成員也需要通過欺騙真菌來獲取營養。

來源:en.wikipedia.org

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水晶蘭Monotropa uniflora,喜歡生長在茂密的森林樹下,渾身晶瑩剔透,宛若夜間幽靈,因此常被稱作幽靈花。

微微下垂的花朵,單生於植株的頂端,白色透明的葉子已經退化成鱗片狀貼在莖的旁邊。

來源:zh.wikipedia.org

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水晶蘭全株無葉綠素,通體呈白色,有時會有黑色斑點。

來源:www.talkplant.com

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但稀有變種可能呈紅色,彷彿膚色白皙的少女羞紅了臉頰:

來源:en.wikipedia.org

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這些靠欺騙真菌為生的菌異養植物,雖然謀生手段不太厚道,但是長相卻總能讓人過目難忘:

Thismia glaziovii 來源:iNaturalist

Sarcodes sanguinea 來源:www.fs.fed.us

Thismiaceae科 來源:mycoheterotrophy.com

Thismiaceae科 來源:mycoheterotrophy.com

怎麼樣,如此魔幻的植物

有沒有讓你一見傾心?

圖片來源:Google 來源見水印

Kenji Suetsugu,Jun Matsubayashi,

Ichiro Tayasu.2020.Some mycoheterotrophic

orchids depend on carbon from dead

wood: novel evidence from a

radiocarbon approach.New Phytologist,227(5):

1284-1288

陳豔紅,邢曉科,郭順星.蘭科植物與菌根真菌的營養關係.

2017.菌物學報,36(7): 807-819

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