科学家苦寻 13 年发现全球罕见哈氏大王花,完全寄生无需光合作用,这种花为何这么罕见?还有哪些特点?

科学家苦寻 13 年发现全球罕见哈氏大王花,完全寄生无需光合作用,这种花为何这么罕见?还有哪些特点?

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这个罕见包含了 3 层“稀有”:

第一层稀有:寄生植物稀有;

第二层稀有:只分布在东亚和东南亚热带森林的大王花植物;

第三层稀有:哈氏大王花的栖息地小,且生长周期有 9 个月,但花期只有短短几天。

“稀有”的寄生植物

具有光合作用的能力是植物的标志性特征,而这个特征的来源取决于植物内共生的叶绿体,叶绿体最初是蓝藻,大约在 15 亿年前被原始生物同化。叶绿体在开花植物中高度保守,叶绿体质体组通常编码约 85 种蛋白质和约 45 种转移 RNA(tRNA)和核糖体 RNA(rRNA)。

就像寄生动物一样,有一些植物不走寻常路,它们不需要光合作用,吸取“别人”的营养是个好办法,把资源都投入到繁殖当中。寄生植物的主要结构特征是吸器,它能穿透寄主,并在植物之间形成维管连接。

已知被子植物物种中约有 1%是寄生植物,大约 4500 余种,在其进化史上,寄生独立出现了 12-13 次。有一部分是半寄生植物,还有一些是全寄生。

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半寄生植物占寄生植物的 90%左右,它们有正常的茎和叶,但缺乏根系,光合作用弱,它们仅依赖寄主提供水分和无机营养,保留了大部分叶绿体基金组。

而全寄生植物占寄生植物的 10%左右,它们无叶片或叶退化,没有叶绿体。无叶绿素的全寄生植物由于基因丢失,其基因组大小发生缩小。

稀有的大王花属(Rafflesia)植物

大王花属植物是已知的 8 个全寄生植物属之一。大王花属植物特定的生长于东南亚和东亚的热带森林地区,它们没有茎、根或叶,只有巨大的花朵从其唯一寄主植物——热带藤本植物四棱藤(Tetrastigma,葡萄科)的根或茎中伸出。它们完全依赖寄主植物提供水分和养分,之后才从寄主植物的根部或茎基部萌发成花。

在已知的 30 种大王花属植物中,近三分之一是菲律宾特有种,14 种生长在印度尼西亚,11 种生长在苏门答腊岛。大王花科植物的花朵在气味、颜色和质地上模仿腐烂的尸体,以此吸引它们的传粉者——食腐蝇。因此,大王花科的一些花朵也被称为“尸花”。

花朵通常为单性花,大小从几十厘米到一米以上不等,该科植物开出世界上最大的花。

Rafflesia arnoldii

罕见的哈氏大王花(Rafflesia hasseltii

哈氏大王花又被称为虎面蘑菇,它分布于印度尼西亚苏门答腊岛的克林西塞布拉国家公园。在印度尼西亚,哈氏大王花被称为太阳蘑菇,由植物学家 Willem Frederik Reinier Suringar 于 1879 年首次发表。由于它生长在老虎栖息的偏远热带雨林中,只有持有许可证才能进入。

哈氏大王花的生长周期有 9 个月,但花期只有短短几天。由于保护区人际罕至,加上花期短,能被发现实属罕见。

另外一个原因就是濒危。根据大王花保护与研究共同体(CCRR)的数据,估计目前约有 60%的大王花物种面临严重灭绝风险(相当于极危物种)。此外,已知 67%的大王花栖息地位于保护区之外,这进一步加剧了这种花卉的脆弱性。