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植物的光合作用可以被取代吗?

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生物生长无非就是自养,异养或者兼性几种。光合作用属于自养,绝大部分植物都是自养,因为光合作用的性价比确实很高。只有一小部分植物异养。对于这部分植物来说,光合作用已经被取代了,比如大王花(Rafflesia)

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大王花是腐寄生草本植物,不含叶绿体,通过特化的根从宿主植物的根汲取营养。大王花属于大王草科,目前全世界约有 17 个种,分布在马来西亚、印尼和菲利宾等地的热带雨林中。它是世界上最大的花,花的直径约有 90 厘米,最大的超过 1.5 米。开花时散发出腐烂尸体的味道,又称尸臭花(不知道跟尸香魔芋有木有关系),靠苍蝇等传播花粉。

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一位探险者测量大王花的直径

它一生只开一次花,花期只有四天左右,花朵腐败后逐渐变成黑色粘稠状液体,并散发出尸腐味。果实球形,直径 15-25cm,每个果实大约含有 1000 颗种子。 虽然它的花很大,种子却非常小,小到肉眼无法辨别。

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除了大王花,据统计,全世界大约有 87 属,约 400 种的各类腐生植物(saprophytic plants),主要分布在热带以及亚热带的森林中。它们共同的特征就是没有叶绿体也不进行光合作用,颜色也不是绿色的,小的几厘米,大的有 40 多米。为了吸收营养,它们个根和茎都进化成细小的丝状,常年深埋于地下。到了花期,它们会从土壤中伸出花柱,吸引昆虫传粉,完成生殖过程。但是每一个种的种子传播方式并不相同,也不是很清楚。以大王花为例,它们微小的种子可能粘附在踩踏到果实的小动物的蹄子(爪子)上,然后通过动物传播——当然这只是假设,还未证实。

除了上文提到的大王花,最为著名的腐生植物当属天麻(Gastrodia elata Bl)了。天麻是兰科天马属腐生草本植物,植株均高 1 米,有些可以长到两米,是名贵的中药材。

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天麻 Gastrodia elata,长长的就是花柱了
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(绘图)天麻的花,花柱和块根

除了天麻,还有一种被称为“冥界之花”的兰科植物——水晶兰 (Monotropa uniflora L.)也是腐生的

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水晶兰

还有一种叫做Thismia asaroe 有兴趣的,可以去研究下,这一领域研究的人好像比较少。

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参考

The biology of myco‐heterotrophic (‘saprophytic’) plants

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