核心提示:
在爱丁堡皇家植物园,一株名为“新臭”的泰坦魔芋以其独特的尸花和强烈气味吸引了数千名游客。这种罕见的植物需要长达十年的时间才能开花,其生命周期和巨大花朵的形成一直是科学家研究的焦点。尽管在维多利亚时代就已广受欢迎,但对泰坦魔芋的全面了解直到1990年代才真正开始。如今,它在原生地苏门答腊岛面临濒危威胁,植物园的保护工作显得尤为重要。“新臭”不仅是一个壮观的自然现象,也是生物多样性保护成功的象征。
它需要十年才能开花,气味闻起来像尸臭味,并且在开花时吸引了大量的人群。然而,科学家们仍在揭开这种泰坦魔芋植物令人困惑的生命周期。
我正跟在人群中,沿着一条蜿蜒的小路走进一个温暖、带有霉味的温室。我们穿过食虫植物的展区,经过低垂的杜鹃花丛,但我们都只为看一样东西:一株泰坦魔芋开花了。
这种巨大、恶臭、宛如来自其他世界的植物,几个世纪以来一直吸引着人们的想象力并激发敬畏。然而,直到1990年代,研究人员才开始详细研究它奇怪的解剖结构。
这是我第一次见到它。我转过一个弯,看到了下一个温室中的它:一根长长的淡黄色尖刺从一片看起来像厚重、皱巴巴的绿色花瓣中拔地而起,花瓣顶端带有粉紫色。我做好了心理准备迎接那著名的气味,这也是它“尸花”名字的由来。
保利娜·马西耶夫斯卡-达鲁克表示,不同的人对这种恶臭有不同的感觉,有人说像腐烂的鱼,或者极度恶臭的袜子。对我来说,它闻起来像一个溢满的垃圾桶。
我在爱丁堡皇家植物园,目前这株泰坦魔芋是这里的明星,至少在几天之内是这样。这株22岁的植物,被昵称为“新臭”,是对苏格兰首都爱丁堡旧称“Auld Reekie”的致敬。它已经开了两天花,不会持续更久了,我是想一睹并闻闻这一非凡事件的2,000名游客中的一位。
“新臭”于2003年作为一个休眠的、一岁大的块茎(地下的块状储藏茎)来到爱丁堡,当时它只有橙子那么大,来自荷兰的莱顿植物园。2010年,团队最后一次称量这个块茎时,借用了爱丁堡动物园用来称量小象的称重设备。它的重量达到了153.9公斤,是泰坦魔芋有史以来记录的最大块茎。
保利娜·马西耶夫斯卡-达鲁克是RBGE的园艺师,她已经照顾“新臭”13年了。她说,实际上它很好养。“它只需要高温、大量的水和肥料,它就会一直生长。”不过,她表示,围绕这株植物的炒作是另一回事。
她说:“这么多年后,我通常都会想,哦,它又要开花了,我得准备很多东西,所以与其说是骄傲的家长,不如说是我的孩子准备好面对这个大世界了吗?的感觉。
在它的原生地印度尼西亚苏门答腊岛,一些人对尸花表现出兴趣和迷恋,印度尼西亚生物系统学和进化研究中心的植物学家、魔芋属专家尤扎米说。新瑞基红花了十多年时间才第一次开花,但此后每两到三年开花一次(图片来源:RBGE)
泰坦魔芋的众多名字
泰坦魔芋的学名是Amorphophallus titanum,源自古希腊语,意为“巨大的畸形阴茎”。人们喜欢为泰坦魔芋取各种各样的绰号,通常与它的气味或形状有关。
在印度尼西亚,它被称为“bunga bangkai”(尸花)。有时是尸体花或腐肉花,有时是泰坦阴茎,或者干脆称为巨阴花。
植物园也喜欢给自己的泰坦魔芋命名:从“苦瓜脸”和“尖刺”到“萌芽”、“天鹅绒女王”,还有略带讽刺意味的“宝贝”。
然而,尤扎米表示,其他人因一种旧时的迷信对它产生焦虑、恐惧和担忧。有一种错误的信念,认为这种植物会吞噬人类,因为它的叶柄图案类似于蛇。
不过,泰坦魔芋也有着在其原生岛屿之外长期存在的历史。1878年,意大利植物学家奥多亚多·贝卡里首次将其引入科学界,他在苏门答腊旅行时将报告和素描寄回欧洲(他刻意忽略了任何当地苏门答腊人对这种植物的了解),随后还送去了植物块茎。
它很快成为维多利亚时代人们的宠儿,尤其是在1889年,当它首次在英国皇家植物园栽培开花时。1926年它再次开花时,吸引了如此大量的人群,警察不得不出动维持秩序。此后,泰坦魔芋扩散到了世界各地的植物园,定期在开花时登上当地头条,而在1989年之前,全球泰坦魔芋开花仅发生过21次。巨花魔芋的图画(图片来源:琳达·霍尔图书馆)
到底是什么让这种植物如此吸引我们?
首先,栽培中的泰坦魔芋花序,植物的花头仍然是相对罕见的事件。据尤扎米所说,由于需要大量能量来产生如此庞大的花朵结构,这些植物通常需要11到15年才能开出第一朵花。
泰坦魔芋的巨大体型在植物学上也是相对罕见的现象。研究发现,花朵巨大症最常见于由甲虫或食腐蝇授粉的物种,这可能是因为这样可以更好地模仿大型动物尸体的热量和体型,并且可以暂时困住这些传粉者。代价是泰坦魔芋需要经历多个生命阶段,才能积累足够的能量开花。
在幼苗时期,它的生命周期在长叶期和休眠期之间摆动,这两个阶段都不会出现花朵。在长叶期,它用来积聚能量,“茎”保持在地下,而地上部分的结构(有时被误认为是一棵树)实际上是一片巨大的叶子,上面还会长出小叶。而在休眠阶段,只有块茎留在地下,植物通过消耗储存在块茎中的能量进入“休息状态”,尤扎米解释道。
当它最终积聚足够的能量开花时,外观上也具有迷惑性。
尤扎米表示,广为人知的所谓“花”实际上不是真正的花。彩色的部分并不是花瓣,而是一种吸引传粉昆虫的手段,并在受精过程中充当保护结构。
这个巨大的类花结构称为佛焰苞,而真正的花则是小而众多的,出现在长长的黄色花序轴底部;雌花在下,雄花在上。这意味着泰坦魔芋远不是世界上最大的花朵,虽然它是最大的未分枝的花序结构。巨花魔芋的图画(图片来源:琳达·霍尔图书馆)
经过几次失败的尝试后,“新臭”在2015年第一次开花,当时它已经13岁,并且此后每两到三年就会开花一次(我参观时正值第五次开花)。随着时间的推移,照料它的园艺师们也越来越了解它。
另一种尸花
与泰坦魔芋齐名的是大花草,这也是一种巨大的开花植物,散发着腐肉的气味,也分布在苏门答腊岛,并且也被称为尸花(或称为臭尸百合)。
它有时会与泰坦魔芋混淆,但实际上与泰坦魔芋完全无关。
与泰坦魔芋不同,大花草是寄生植物,开出一朵直径一米的花——实际上是世界上最大的花。
马西耶夫斯卡-达鲁克表示,这次,我和我的同事能够准确预测它哪天会开花,当然,我们永远不可能100%确定,但这次我们的预测非常准确。
然后是那著名的恶臭。当泰坦魔芋开花时,长长的黄色花序轴会散发出一种强烈、刺鼻的气味。
遗憾的是,我参观“新臭”时已经太晚,没能亲自体验这种气味。但对于这种气味的生动描述却不在少数。
马西耶夫斯卡-达鲁克说,太可怕了,不同的人对这种恶臭有不同的感觉,比如腐烂的鱼,或非常臭的袜子。对我来说,它闻起来像一个溢满的垃圾桶。
其他人形容它闻起来像尿液、腐烂的奶酪或粪便。加拿大不列颠哥伦比亚大学化学与生物工程副教授简·希尔认为,这种气味并不像大多数动物尸体的味道。“对我来说,它闻起来很刺鼻,但更像是一只死去的、干瘪的老鼠,”她说。
在2023年的一项研究中,希尔和她的同事们开始分析这种气味背后的挥发性分子,这些分子来自雌花和雄花,他们使用的是通常用来检测人类呼吸中疾病生物标志物的高度灵敏的设备。在采样过程中,她还注意到植物会以持续几秒钟的脉冲方式释放这些分子。New Reekie 的后代(体型小得多)正处于长叶阶段
希尔表示,我们的研究发现了32种新分子,并显示雌花和雄花会释放出不同类型的化合物,有时甚至是相同的化合物。她认为,不同的气味可能是在吸引不同种类的昆虫。植物如何进化出一种像腐烂尸体一样的气味来繁殖,这真是一个谜。
所有这些气味都是为了欺骗传粉者,让它们以为这是腐肉,进而在不同植物的雄花和雌花之间传递花粉(所有的泰坦魔芋都有雌雄两性花,雄花位于无花瓣的雌花之上,长在黄色的佛焰苞轴上)。
几天后,当我再次拜访时,泰坦魔芋已经枯萎倾斜,三周后只剩下一堆腐烂的黄棕色植物残骸。
尤扎米表示,这种气味在夜间会更强烈,因为这是它的花朵成熟的时候,此时它的传粉者也最为活跃。据报道,这种恶臭可以吸引其他食腐昆虫,如甲虫、蟑螂和苍蝇,甚至有无刺蜂在野外拜访这种植物。实际上,有些昆虫会利用这种植物作为交配场所。不过,究竟哪些物种负责为泰坦魔芋传粉,仍然是个谜。
然而,尸花还有一个奇特的“绝招”来帮助吸引这些昆虫:它会散发热量。
苏门答腊研究了30多年的RBGE植物学家兼分类学家彼得·威尔基表示,热量有助于脉冲释放气味,也有助于吸引传粉者。他的办公室旁边是植物园巨大的植物标本馆。考虑到这是在热带地区,这种热量必须相当高,因为当地的环境温度已经很高,并且非常潮湿。2015 年 6 月拍摄的新里基热图像显示,肉穗花序在开花时产生热量
研究表明,这种热量可以达到36摄氏度(97华氏度),接近人体温度。泰坦魔芋以与其特殊气味释放同步的脉冲形式散发出这种热量。一些科学家认为,其佛焰苞的红紫色调也有助于使它看起来像腐烂的肉。
马西耶夫斯卡-达鲁克提示,值得注意的是,泰坦魔芋并非食虫植物,它吸引昆虫是为了传粉,而不是捕食它们。每次它开花时,我都会惊讶于有多少人坚信这种植物是在吃掉昆虫。
泰坦魔芋独特的生物学特性和巨大体型让它享有其他植物少有的声誉。但在世界各地的植物园中热议它的花序之际,泰坦魔芋在其原生地的境况却不容乐观。
2015年,在约2万名苏格兰人排队等候参观一株正在开花的泰坦魔芋后,威尔基惊讶地发现,这种植物从未进行过国际自然保护联盟(IUCN)红色名录的评估。
他说:“国际自然保护联盟红色名录是对物种威胁评估的黄金标准,所以这种标志性的物种从未被评估过。”
他与尤扎米和RBGE园艺师萨迪·巴伯合作进行了一次评估。该评估于2018年发布,确认泰坦魔芋的状态为濒危。评估发现,在苏门答腊的野外,泰坦魔芋的数量在过去90至150年间减少了约50%,目前野生成年植株少于1000株。
尤扎米表示,数量下降的原因包括非法采伐、森林被转化为农业用地以及自然灾害,同时还有一种认为它会吞食人类的地方传说。她补充道,非法采集用于替代药物也是一种威胁。彼得·威尔基 (Peter Wilkie) 在皇家英国地质调查局植物标本馆中手持他制作的 2015 年新里基花开花标本,该标本馆收藏了约 300 万件标本(图片来源:Jocelyn Timperley)
威尔基指出,泰坦魔芋的救星在于它仍然相对广泛地分布在苏门答腊岛。此外,它喜欢在伐木路等开放区域生长,而不仅限于原始、未受干扰的森林。尤扎米补充道,这种植物现在受到了印度尼西亚法律的保护。
威尔基表示,印度尼西亚的研究人员目前正在研究野外的遗传多样性,但评估结果也提高了植物园内栽培泰坦魔芋的责任,因为这些植物是重要的基因储备。
马西耶夫斯卡-达鲁克表示,科学家们于2022年首次发表了泰坦魔芋的完整基因组序列,但仍有人担心,植物园内的许多甚至全部植物可能具有亲缘关系。它们很有可能都是同一株植物的后代。
科学家们目前正在使用动物育种方法来保护泰坦魔芋,类似于动物“谱系记录”的系统。爱丁堡的泰坦魔芋在2019年开花时,使用了从英国康沃尔开花的另一株泰坦魔芋那里快速送来的新鲜花粉进行了授粉。
泰坦魔芋大小如鹅卵石的红色椭圆果实会在授粉后九个月出现,每个果实包含两颗种子。在野外,这些果实会被犀鸟等鸟类食用并传播。然而,马西耶夫斯卡-达鲁克表示,结出果实对块茎来说是非常消耗能量的。因此,块茎可能在结出果实后死亡,这始终是一个风险。
RBGE温室里散布着来自“新臭”的不同大小的后代,这些后代既是通过性繁殖(受精后产生的后代)也通过无性繁殖(克隆)产生的。然而,这次泰坦魔芋没有受精,当我再次拜访时,它看起来明显没有之前那么引人注目。
几天后它开始倾斜枯萎,三周后只剩下一堆腐烂的黄棕色植物残骸。当马西耶夫斯卡-达鲁克挖开花盆中的泥土时,块茎已经完全分离了:它现在又进入了休眠期。
可能要过好几年才能再次看到这种奇观。威尔基说:“每次我们观察它、收集它的信息,我们都会对它的工作原理有更多的了解。这些都将有助于我们在自然环境中帮助它茁壮成长。”
作者:乔斯林·廷珀利 来源:BBC新闻
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