不用光合作用也能生存？这些植物刷新你的认知

说到植物，大家往往会想到在阳光下进行光合作用的自养生物。但实际上，自然界中有些植物不依靠光合作用也能生存，它们从真菌那里夺取养分，极具生命力。这类植物就是真菌异养植物。

全世界已知的真菌异养生物约有12科90属530种，广泛分布于热带到亚寒带地区。由于放弃了光合作用，它们的外表也发生了巨大的变化。一起来了解一下这些神奇的生物吧~

▲这种植物被称作“狸烛台”，其形态即使在真菌异养植物中也相当独特。狸烛台属于水玉簪科水玉杯属，地上部分高约1～4厘米，分布在温暖的地区，因花瓣凋落后的嫩果状似烛台而得名（左侧小图）。

右侧小图为狸烛台引诱尖眼蕈蚊的照片。昏暗的森林里少有蜜蜂、蝴蝶这样的昆虫，但植物们仍然能吸引尖眼蕈蚊等在森林中栖息的昆虫为其进行授粉。

▲这种呈现鲜艳紫色的植物被称作“於茂登草”，是霉草科霉草属的真菌异养植物，于2017年在日本冲绳县石垣岛发现。於茂登草的地上部分高约5～10厘米，花朵直径约为2毫米。

於茂登草放弃光合作用的独特生态机制和玻璃般美丽的花朵十分引人注目，曾入选物种考察国际研究所（IISE）的“世界新物种Top10”。

▲“屋久雏星”是水玉簪科水玉环属的植物。于2008年在日本鹿儿岛县屋久岛首次发现。虽然花朵颜色鲜艳，但直径却只有3毫米，非常容易被忽视掉。花期为10月份。因其发现地和形似小星星而得名。

▲这株长着可爱花朵的植物是兰科美冠兰属的无叶美冠兰（图①），通常分布在温暖的地区，7月前后开花，地上部分高约50厘米。

兰科植物的花通常同时具有雄蕊和雌蕊，即为“两性花”。但无叶美冠兰较为特殊，同一植株上不仅有两性花，还会长出只有雌蕊的“雌花”。植株上方为两性花，下方则为雌花，这是一种十分合理的繁殖方式。考虑到蜜蜂等昆虫在传粉时通常都是从下至上移动的，处于下方的花朵更容易接触到异株植物的花粉。也就是说，在植株下方开放的雌花更容易被其他植株授粉（异花授粉），而如果没有昆虫进行授粉，植株上方的两性花也可以自行授粉（自花授粉），真可谓一种面面俱到的植物。

图②是无叶美冠兰的种子。种子非常小，长度大约只有1毫米，为适合乘风远扬的形状。图③则是无叶美冠兰根部的放大照片，可以看到其根部细胞（无色透明）正在吞噬真菌（浅褐色）。无叶美冠兰就是像这样吞噬真菌，最终将其消化吸收的。

▲图中色彩鲜艳的植物是水玉簪科水玉环属的“星咲锡杖”，分布在日本冲绳县，花期为9～10月份。地上部分高约15毫米，花朵直径约为5毫米。因花朵状似锡杖的上半端而得名。

水玉环属的很多物种都只有首次发现时的那一次目击记录，因此也被认为是世界上最稀有的植物之一。

▲这株银龙一般的植物是杜鹃花科假沙晶兰属的球果假沙晶兰。它是最有名的真菌异养植物之一，在日本从北海道至西南诸岛都有广泛分布。因植株呈白色，仿佛幽灵一样，因此也有“幽灵草”的别名。

球果假沙晶兰地上部分高约10厘米，花朵直径约为1.5厘米。突灶螽、蟑螂等食草昆虫在取食其果实时会将种子一起吃下，从而将种子传播到远处。这些种子不会被消化，而是随着昆虫的粪便排泄出来，生根发芽。

▲这种十分不起眼的植物是兰科天麻属的“竹岛八代兰”。图上像花蕾一样的部位被称为“闭锁花”，这种花不会开放，而是直接进行自花授粉并结果。这种植物的地上部分通常只有5厘米左右，到了授粉后传播种子的阶段则会长至30厘米左右，依靠风力传播种子。

竹岛八代兰既不进行光合作用，也不会开花，简直不像是植物。然而在授粉昆虫较少的环境中，这种不依靠昆虫，只凭自身就能进行繁殖的方式或许是十分有效的生存策略。

▲深山中常见的金兰是兰科头蕊兰属的植物。如左上图所示，模样还算普通，地上部分高约30厘米，花朵直径约为10毫米。乍一看与普通植物差别不大，但实际上它是一种部分真菌异养植物，能够通过光合作用制造50%左右的能量，剩下的50%则通过从真菌中获得的养分生成。

上图右侧为失去光合作用能力的突变个体，也就是说这株金兰的所有养分都是通过真菌获得的。由于无法生成叶绿体，相较普通金兰颜色也会更白一些。

如果这样的金兰突变体能正常地生存繁衍，不被大自然淘汰，日后就有可能逐渐演化成没有叶片、不常出现在地表的完全真菌异养植物了。

▲冬天麻为兰科天麻属的植物，每年10月前后开花，花朵直径约为15毫米，地上部分高约3厘米。

冬天麻会发出类似蘑菇的气味，吸引以蘑菇为食的果蝇等昆虫来进行传粉。上方小图中果蝇背部的白色物体即为冬天麻的花粉。

▲这种好像一串串红香蕉的植物是兰科肉果兰属的血红肉果兰。在真菌异养植物中属于较高大的一种，有些植株的地上部分甚至能达到1米。血红肉果兰在日本各地广泛分布，从北海道到鹿儿岛县奄美大岛都有它的身影。它们会以密环菌的菌丝为媒介，从朽木中摄取养分来生长。

血红肉果兰的果实长约5厘米，呈鲜艳的红色，以吸引鹎等鸟类取食，从而传播种子。

▲这株看上去像白芦笋一样的植物，是兰科叠鞘兰属的叠鞘兰。叠鞘兰分布在日本本州、四国、九州的森林中，地上部分能长到5厘米左右，花朵直径约为1厘米。图中的叠鞘兰还处于花蕾期。

看完这些奇奇怪怪的异养植物，你对本文中哪个物种印象最深刻？日常生活中你有没有遇见过异养植物？评论区留言，点赞最多的前3名，每人将获得《科学世界》杂志1本。时间截至7月22日。快来留言吧~

本文摘编自《科学世界》2021年第9期。

撰文 | 财部薰乃子

摄影 | 末次健司

翻译 | 王凯文

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