寄生在別的植物上的「植物寄生蟲」它們有些已經脫離了光合作用

植物的寄生生活

植物通常被我們認為是靜態的生物，看上去溫順又可愛。然而，寧靜之下，植物世界充滿叢林法則，詭計、欺騙和偷襲，寄生植物與寄主植物之間為爭奪生存資源而展開的戰爭一直都在靜悄悄地進行著。

我們知道，大部分植物通過光合作用獲得它們所需要得全部營養。而寄生植物卻從寄主（也稱宿主）植物那裡「偷竊」食物。換言之，它們依靠別的活著的植物生存。

那麼，寄生植物是如何與寄主植物建立起寄生關係的呢？原來，掉落在寄主植物附近的寄生植物的種子，通過前者散發出的化學物質氣味發現適合自己的寄主，然後開始發芽。寄生植物的某條側根異化為吸根，吸根在寄主植物化學物質的吸引下，與寄主植物的表皮接觸，並緊貼著寄主植物形成圓形的吸盤。之後，寄生植物分泌出帶黏性的多聚糖，並將吸根尖尖的端部以植物生長的機械力穿透寄主植物，建立起與寄主植物相連並吸收其營養物質和水分的維管系統。

迄今為止，世界上被確認的寄生植物超過4000多種，分屬於19個開花植物家族。最常見的寄生植物是菟絲子（一種寄生開花植物）和不同種類的槲寄生（約佔所有寄生植物物種的3/4）。菟絲子長成密密麻麻的雜草，覆蓋作為寄主的木本植物。槲寄生是灌木植物，寄生在一些樹木上，有時甚至反客為主，生長得比寄主植物更加興旺茂盛，以至於大部分的葉叢都是寄生植物的，而不是寄主植物的。不過，科學家認為，雖然寄生植物需要長期利用寄主植物的水分和養分來維持自己的生存，但一般來說它們很少或者根本不會直接殺死寄主。

寄生植物的種子主要受寄主植物的化學氣味刺激而發芽。不過，種子發芽的方式還取決於它們是根寄生植物還是莖寄生植物。莖寄生植物用自己的莖幹附在寄主植物上，根寄生植物則附著在寄主植物的根上。無論是根寄生植物還是莖寄生植物，都進化出了一種或多種尋找寄主、然後落地發芽的方式。大多數寄生植物都需要在接近寄主植物時才發芽，因為種子含有的營養物質資源有限，如果無法在較短時間裡從寄主植物那裡獲得營養和水分補充，它們就會死去。寄生植物種子資源有限的部分原因是因為大多數寄生植物的種子都不能夠以自養營養維持種子早期生長的需要。

根寄生植物的種子傾向於利用化學線索掌握種子發芽的時機，它們通常在與寄主植物相當接近時下開始發芽。例如，一種叫做「獨腳金」

的玄參科半寄生草本植物，在離寄主植物3～4毫米時才會發芽，因為只有在如此近的距離下，它們才能接收到土壤里傳來的「可以發芽」的化學信號。對於這種寄生植物來說，這一點非常關鍵，因為「獨腳金」發芽後，種子內的營養物質只能維持它生長到4毫米左右。寄主植物根系分泌的化學物質會滲透溶濾到根系附近的土壤里，寄生植物的種子能感知到這些化學物質的存在，知道這裡就是它們「安家落戶」的合適地方，它們可以在這裡發芽，然後依附寄主植物生長起來。這些化學信號是由多種化合物組成的，並不穩定，影響範圍只有幾米，強烈程度也隨距離增加而逐漸減退。距離足夠近的種子在化學信號的刺激下就會開始發芽。

各種植物發出的化學刺激信號不一樣，或者說，寄主植物都有自己獨特的化學信號。例如，玉米和稷屬植物中的獨腳金萌素，高粱屬植物中的高粱內酯，紅苜蓿中的列當醇等。

與根寄生植物不一樣，莖寄生植物利用自身的胚乳資源能夠存活一段時間。比如，菟絲子的種子落到地上後有可能需要靜靜地休眠長達5年之後，才有機會感受到附近某株寄主植物的存在。利用種子胚乳中的營養資源，菟絲子種子開始發芽，在胚乳資源耗盡之前，它可以有6天時間與寄主植物建立起寄生關係。

菟絲子利用兩種方法尋找合適的寄主：當它的莖探測到寄主植物的氣味後，就會向著寄主植物的方向緩緩「移動」（科學家利用番茄植物的氣味進行的實驗證實，菟絲子的莖會向著它喜歡的植物氣味的方向生長）；菟絲子還會利用光反射從附近植物中選擇葉子中葉綠素含量較高的植株。

一些寄生植物可以選擇多種不同的植物為寄主，甚至可以同時寄生在不同的物種上，例如菟絲子屬、無根藤屬就是這類不太「挑剔」的寄生植物。另一些寄生植物只選擇少數幾個種類的植物為寄主，有的甚至只對某一種植物「情有獨鍾」。例如，山毛櫸寄生是一種全寄生的根寄生植物，它的寄主只有美國山毛櫸。

一些寄生植物，如獨腳金、肉蓯蓉、菟絲子等，會給經濟作物和農作物的生長帶來危害，不利於農業經濟發展。槲寄生給森林和觀賞樹木帶來的危害也不容低估。還有一些寄生植物具有一定的毒性，有可能引起各種健康問題，如造成腸道不適、脈搏虛弱等，在美國甚至發生過誤食某種槲寄生植物導致死亡的事件。如果不小心接觸到某些寄生植物，還有可能對皮膚產生刺激。

但是，寄生植物也並非都令人討厭。一些寄生植物是人們所喜聞樂見的。例如，印第安畫筆花是美國懷俄明州的州花；橡樹槲寄生是俄克拉何馬州植物的象徵；一些具有觀賞價值的寄生植物被專門栽培為觀賞花卉，如肉蓰蓉等。大花草屬開花寄生植物可開出世界上最大的花，蔚為壯觀，它們的自然生長棲息地也成為熱門旅遊景點。寄生植物還具有重要的研究價值，科學家可以通過研究一些寄生植物是如何在進化過程喪失光合作用的，來研究光合作用的演變。此外，還有許多寄生植物可供人類食用或藥用。

開著小紅花的寄生植物「獨腳金」在離寄主植物很近距離才會發芽。

槲寄生是一種半寄生植物，寄生在一些樹木上，常常生長得比寄主植物更加茂盛。樹上的像葉子的植物就是槲寄生。

寄生植物分類

它們的寄主獲取食物來源，它們不再需要綠葉，有的寄生植物還保留著綠色的葉子，本身也可通過光合作用獲取部分食物。

按照寄生類型，寄生植物可分為六大類：全寄生、半寄生、專性寄生、兼性寄生、莖寄生和根寄生。全寄生植物沒有葉綠素，不通過寄生它們就無法生存，必須完全依靠這種寄生關係存活。半寄生植物擁有部分光合能力，可自行吸收部分養分和水分，所以它們既可通過寄生方式生存，也可通過獨立方式生存。專性寄生需要依靠寄主來完成整個生命周期，兼性寄生則不需要在其整個生命周期都依附於寄主植物。莖寄生植物用自己的莖幹附在寄主上，根寄生植物則附著在寄主植物的根上。

美麗壯觀的大花草寄生植物

大花草屬是寄生開花植物的一個屬類，大約28種大花草屬寄生開花植物都是在東南亞地區被發現的，包括馬來半島、婆羅洲、蘇門答臘、泰國和菲律賓。

大花草生長在亞洲熱帶地區，這種寄生開花植物的花被稱為大王花，是所有開花植物中最大的，直徑通常可達1米，但這種花的味道很難聞。早在1791年～1794年之間，爪哇的路易斯·德尚就已經發現了這種寄生開花植物，但他的筆記和描述資料在1803年被英國人沒收，直到1861年才重見天日。

這種寄生植物沒有莖和葉子，也沒有真正意義上的根，屬於全寄生植物，它的吸附器官——吸根隱藏在藤蔓組織內，在寄主植物外面能夠看到的部分只有五瓣的大花。有些種類的大花草屬的花的直徑可超過1米，重可達10千克。即使是最小的大花草屬寄生植物的花朵，直徑也可達12厘米。

大花草屬寄生開花植物的花看上去美麗壯觀，但它們發出的氣味卻十分難聞，很像腐肉，故被當地人稱為「屍花」或「肉花」。而它們正是依靠這種難聞的氣味吸引一些小飛蟲等昆蟲，將雄花的花粉傳送給雌花。大多數大花草屬單獨開雄花和雌花，但也有一些種類為雌雄同體。人們對大花草屬如何散播它們的種子知之甚少，但樹鼩和其他愛吃果實的森林哺乳動物顯然都是幫助大花草散播種子的好幫手。

五種有名的寄生植物

屍花（大花草屬）

這種植物擁有世界上最大的花——直徑可超過1米，同時散發出強烈的腐肉味道。

槲寄生

每逢聖誕節到來時，槲寄生就成為大受人們歡迎的植物。槲寄生屬於半寄生植物，雖然需要從寄主那裡獲取營養和水分，但同時也通過自身的光合作用維持生存。

西澳聖誕樹

這也是一種半寄生植物。由於它們經常將吸根吸附在地下電纜上，因此會對地下電纜構成很大的威脅和危害。每年聖誕節前後，這種寄生植物就會開出鮮艷的橙色花朵，因此也被稱為「聖誕樹」。

鳥巢蘭

這種寄生植物很不尋常，因為它們從一種本身也依靠寄生於綠色植物的真菌那裡吸取營養。鳥巢蘭生活在山毛櫸樹的地下，人們唯一有機會見到它們的季節是在夏天——當它們長出黃色花莖的時候。

仙人掌槲寄生

仙人掌槲寄生生長在智利，鮮紅的寄生植物寄生在綠色的仙人掌上，成為一個非常亮眼的組合。

用嗅覺尋找寄主的菟絲子

在美國農業科學研究所大樓里的一個人工照明植物生長室里，種植著成排的番茄植物，在它們的附近生長著菟絲子，菟絲子的卷鬚正在卷向多汁而營養豐富的番茄葉子。研究人員莫拉埃斯一邊嗅著生長室里的空氣，一邊說：「敏感的鼻子可以分辨出番茄植物發出的正常氣味和在壓力下發出的氣味。番茄植物在受到攻擊時發出的甜香氣味更加濃郁。在受到寄生植物危害和蟲害時，它們發出的氣味信號也不一樣。」

為了區別番茄植物在受到寄生植物攻擊和遭受蟲害時發出的不同信號，莫拉埃斯花了好幾個晚上觀察它們。她還想知道它們在夜晚和白天釋放的氣味是不是不同。在對它們釋放氣味的化學物質進行分析後，她發現事實正是如此。當人們問她：幾個晚上整夜不睡值得嗎？她說：「當你發現了以前從沒有人發現的秘密時，你會覺得沒有比這更好的回報了。」

菟絲子屬寄生植物分布於全世界熱帶和溫帶地區，是一種以莖幹依附於寄主植物的全寄生植物，它們纏繞在其他植物上吸取水分和養分，全部依靠另一種植物來維繫生存。

菟絲子種子在發芽時，並不是長出根系來吸收營養，而是伸展枝條纏繞在其他植物上吸取營養。新生長出來的菟絲子嫩芽必須在一個星期內找到寄主才能活下來。菟絲子有時甚至纏繞上不只一株植物，它們就像義大利麵條一樣虯結纏繞在一起。

菟絲子用它的卷鬚緊緊纏繞著它的寄主，攝取寄主的能量和營養素，雖然不會一下子置寄主於死地，但卻會極大地影響和危害寄主的健康生長。不過，這樣一個危害極大的植物「獵食者」，在找到宿主之前，它只能長到約10厘米。對於菟絲子來說，如何在發芽後的短短几天里迅速找到寄主植物，是一個關乎生死的問題。如果在一個星期內找不到寄主，它就會死亡。原因在於，與大多數植物不同，菟絲子不能通過光合作用產生自己的營養物質，也不能落地生根。所以，宿主植物是它唯一的營養來源。菟絲子為了生存必須做出明智的選擇。番茄植物是它的優先選擇，其提供的營養明顯超過其他植物。當然，如果在沒有選擇的情況下，菟絲子也會纏繞上附近的其他植物。

菟絲子的嗅覺能力很強，可聞到番茄植物釋放出的揮發物的氣味。這種由乙醇、乙醛和萜烯構成的化學物質，聞起來很像香水。眾所周知，植物能夠通過散發氣味來吸引昆蟲授粉。而莫拉埃斯的研究發現，植物不但能傳達「來吧，我這裡有好吃的」這樣的信號，而且還能表達其他一些特殊的意思。昆蟲攻擊植物，植物在壓力下釋放出各種化學物質。例如，一種煙草植物在受到飛蛾侵害時，會發出某種信號招徠飛蛾的天敵黃蜂，利用後者保護自己。植物的這種反應能力表明，它們並不像我們想像的那樣始終處於被動地位，毫無抵抗能力。莫拉埃斯說，我們還沒有發現不能釋放化學物質的植物。更神奇的是，寄生植物不但能感知植物發出的氣味，還能精確區分各種不同的氣味，以做出正確的選擇。

那麼，菟絲子是如何被番茄吸引過來的呢？研究人員認為，它們是通過番茄釋放的化學氣味來來準確定位其位置的。為了證明這一假設，研究人員給菟絲子準備了多種潛在的「獵物」讓它們選擇。他們想知道一種喜歡纏繞番茄植物的菟絲子藤是如何尋找到寄主的，它們又是如何通過識別獵物的氣味，以驚人的準確性和效率向目標發起攻擊的。

莫拉埃斯說：「我們想要弄清楚這種寄生植物是如何發現目標線索的，是通過視覺還是別的什麼途徑。我們的首要問題是，它能找到寄主植物嗎？如果我們給它設置一些障礙，比如讓寄主植物脫離它的視線範圍，它還會繼續向著寄主植物所在的方向生長嗎？」

研究人員將菟絲子嫩芽安置在幾個可能的目標附近，包括幾盆濕潤的土壤，幾小罐染色的水（以營造出彩光效果），幾株番茄幼苗，一杯融入了從番茄植物中提取的化學氣味的水。此外，還有一株用橡膠製作的人造番茄。

實驗結果發現，菟絲子嫩芽會向著番茄幼苗的方向，以及那杯散發著番茄氣味的水延伸過去，對人造番茄植物它們則完全沒有興趣——無論後者被做得多麼逼真，與真的番茄植物多麼相像，就算加上濕潤的土壤和裝著紅水或綠水的小瓶子，菟絲子都不為所動。而當研究者將從番茄中提取出來的散發著獨特氣味的化學物質塗抹在橡膠番茄上時，菟絲子就立即將它的卷鬚向著橡膠番茄的方向捲去。

研究人員有時還故意將寄主目標隱藏起來，讓菟絲子藤「看」不到它們。在這種情況下，菟絲子嫩芽仍然會通過「嗅聞」氣味向著目標方向生長。通過將菟絲子嫩芽安置在不同植物的附近，研究人員發現，菟絲子最喜歡的植物之一是番茄。如果讓它們在番茄和小麥之間進行選擇，它們總是選擇番茄。如果有兩種以上的寄主植物，菟絲子會做出最有利於自己的選擇。比如在番茄和小麥中，番茄顯然是它們的第一選擇。當然，如果只有小麥，菟絲子也不會放過機會。

研究人員對構成番茄氣味的7種成分進行測試後發現，吸引菟絲子的有3種成分。其中一種成分也出現在小麥的化學氣味中，但小麥的化學氣味中有一種成分是菟絲子很討厭的。這一發現也許可以幫助研究人員研發出控制菟絲子危害小麥農作物的辦法。

菟絲子有許多俗稱，如「勒死草」、「女巫的鞋帶」等，在美國被列入危害最大的十大雜草，這些雜草每年給美國農民造成數百萬美元的損失。除了專門攻擊番茄作物的菟絲子，還有150種其他種類的菟絲子分別以其他許多經濟作物為攻擊目標，包括胡蘿蔔、小紅莓、洋蔥、柑橘樹和苜蓿等。菟絲子很難被徹底清除掉，因為除草劑同時也會殺死寄主植物。

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