寄生植物:魔鬼还是天使?

罗亚皇 文/图

谈到寄生,你是否想到欧洲白果槲寄生(Viscum album)树下令人羡慕的浪漫爱情故事?是否想到北美处处危害美国黄松(Pinus ponderosa)甚至被称为“巫女扫帚”的矮寄生(Arceuthobium campylopodum)?又是否想到拥有世界上最大花朵的大王花(Rafflesia arnoldii)?也许对你来说,菟丝子(Cuscuta chinensis)更为熟悉,很多桑寄生科(Loranthaceae)植物你也许从未留意过。那么,寄生到底是四处危害的魔鬼还是浪漫的天使呢?其特殊性在什么地方?让我们一起拉开寄生植物的神奇面纱……


 寄生为何物?
寄生植物,是指部分或全部依赖于寄主生活的一类特殊的植被类型,通过特殊的结构—吸器,从寄主的木质部和韧皮部吸取水分和营养物质。全世界共有4200多种寄生植物,主要隶属于玄参科(Scrophulariaceae) ,桑寄生科( Loranthaceae )、檀香科( Santalaceae )、槲寄生科( Viscaceae ) 和菟丝子科(Cuscutaceae)等。根据寄生于寄主位置的不同可将其分为根寄生和茎寄生,若根据寄生植物与寄主的关系、依赖程度或获取寄主营养成分的不同,可分为全寄生植物和半寄生植物。

 与桑寄生结缘
硕士阶段,开始选择自己感兴趣的研究方向时,我脑海中忽然浮现出了童年经常攀爬的那几棵梨树,随着自己慢慢长大,发现树上结的果实越来越少了,匆匆跑回家问父母才知道原来是梨树上长满了一种叫“寄生草”的植物。那时候无奈的自己只好呆呆坐在树下看着鸟儿在被寄生了梨树上面飞来飞去,束手无策,后来父母手持镰刀、爬上树顶去除寄生草后,第二年梨树又重新挂满了果,我打心眼里高兴,自那以后,“寄生草”像谜一般深深烙在我的记忆深处。因此,硕士论文选题我毅然选择了曾经让我困惑不已的寄生植物作为研究对象。


桑寄生(mistletoe)是一类以茎寄生为主的半性寄生植物,自身进行光合作用的同时还需从寄主获取水分和营养物质。桑寄生植物全世界1300多种,主要包括桑寄生科、槲寄生科及羽毛果科(Misodendraceae)、房底珠科(Eremolepidaceae)和部分檀香科(Santalaceae)植物,其中桑寄生科植物约940种,槲寄生科植物约350种,占总数的98%以上,这两科最简单的区别在于:槲寄生科植物形态具有明显的节与节间,而桑寄生科植物没有。在西双版纳地区桑寄生共有16种,3个变种,其中五蕊寄生(Dendrophthoe pentandra),澜沧江寄生(Scurrula chingii var. yunnanensis),五瓣寄生(Helixanthera parasitica)及瘤果槲寄生(Viscum ovalifolium)较为常见。桑寄生也是一种很好的药用资源,具有补肝肾、强筋骨、祛风湿及治疗心脑血管病和癌症等疗效和功能。

 了解生存之道
一开始,我查阅相关文献,了解到许多热带和亚热带的桑寄生植物利用大而艳丽的花、且富含糖类的花蜜作为犒劳,吸引着各种鸟类和昆虫为其传粉。而在非洲、印度、新几内亚岛、南美以及澳大利亚等很多研究发现桑寄生植物开花过程需要鸟类辅助才能将花冠管打开,由此可见,桑寄生植物与传粉鸟类之间是互惠的关系,生物学上称之为“协同进化”。

后来,我在西双版纳进行野外观察,发现桑寄生植物不仅盛开大而艳丽的花,还结满了绚丽且富有营养的果实,这就吸引着很多鸟类心甘情愿为其担任后代的搬运工——即进行种子散布。通常,鸟类通过粪便或回吐等方式将桑寄生的种子散布于寄主植物的枝条上,种子经过萌发,产生吸器,就会穿透寄主枝条,最后依靠寄主的水分和营养物质茁壮成长。桑寄生的特殊性在于不仅要有适合其散布的种子散布者,还要求有适合其生长的寄主枝条,因此桑寄生植物能正常生活下来会受到鸟类、寄主和环境的三重压力,这是极其不容易的。

天使魔鬼二象性
和很多寄生植物一样,桑寄生通常对单个寄主植物造成负面的影响,甚至威胁着寄主的生命。
然而,很多研究表明桑寄生在群落中具有正效应,一方面其叶片具有很高的氮含量,很多昆虫的幼虫和哺乳类动物偏好取食桑寄生的叶片,另一方面在温带地区冬季食物极其缺乏时,桑寄生植物富含营养的果实为鸟类供给了食物资源,甚至为有些温带地区冬季鸟类的筑巢提供了材料。因此,桑寄生不仅可以增加群落的物种多样性(如鸟类的多样性、昆虫的多样性及凋落物的多样性),而且对改善群落的结构和动态也具有积极的作用。

所以说,桑寄生对其赖以生长的寄主扮演着魔鬼的角色,但是对整个植物群落来讲,它却扮演者天使的角色,这也许就是寄生世界中“舍小家而利大家”的真实写照吧。

我们关注什么?
桑寄生将环境、寄主、传粉者和种子散布者四者紧密地联系在一起:桑寄生的空间分布不仅受到种子散布者生活习性的影响,还与植物群落中可利用的寄主的空间分布位置和环境因素密切相关,况且不同桑寄生对寄主的利用能力不同,所以,桑寄生在空间的种子散布和可利用寄主的特征成为了目前科学研究的热点之一,国外相关的研究报道很多,但是主要集中于相对矮小的灌丛群落中,在中国相关的研究非常稀少,尤其是在物种及其丰富的热带地区研究更是微乎其微,因此,在西双版纳地区,我们关注不同桑寄生在不同植物群落中的分布格局,以及造成这种分布格局的种子散布过程和寄主特性的差异性的原因,相关的研究正在开展和探讨中。


作者简介:罗亚皇:男,在读博士,硕士主要从事桑寄生植物的繁殖生态学研究。

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