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【生物多样性百科】种子植物·九翅豆蔻:“雨林皇后”的繁殖秘密
发布时间:2020年05月16日 13:00:00  来源: 云南网

  今天的美丽云南——生物多样性百科要带大家了解的是种子植物·九翅豆蔻。

  九翅豆蔻(Amomum maximum)种子植物,被子植物门,单子叶植物纲,芭蕉目、姜科、豆蔻属。分布于西藏南部、云南、广东、广西等地,生于海拔350—800米的林中荫湿处。照片摄于西双版纳。

  提及豆蔻,许多人会想起古人形容少女美丽姿态的“豆蔻年华”,这是出自杜牧《赠别》诗:“娉娉袅袅十三余,豆蔻梢头二月初。”

  不过有学者认为,诗词中的“豆蔻”应属于姜科的姜属,而归属于豆蔻属的九翅豆蔻可以算得上是它的“近亲”。 

  豆蔻属是姜科中第2大属,全世界约有150种,主要分布在热带亚洲和大洋洲,我国产39种,其中29种为我国特有种。

  热带雨林中有非常非常多奇特的植物,形态各异,花色万千,果实独特,总有那么几个特征能够吸引人的眼球。九翅豆蔻便是其中之一。

  它的花隐藏在地表的落叶之中,每天早晨四点左右开放。每天开出一圈,花朵数量一般在九朵左右,花色晶莹剔透,形状特别精美,每个花序能够持续半个月以上。早上开花之后,会散发一股独特香味,吸引蜜蜂前来拜访。

  因其花朵优雅、数量众多,也被称为“雨林皇后”。

  不过,当地老百姓则更习惯将其称为“姜苗果”,常种植于庭院周围,也是人们餐桌上的美食。其实,当九翅豆蔻的花凋谢之后,就会结出姜苗果。

  但九翅豆蔻是怎么结出姜苗果的呢?中国科学院西双版纳热带植物园科学家在2007年发现了九翅豆蔻结果的故事,揭开了它的繁殖秘密。

  姜科植物具有无性繁殖的能力,它能够通过根部快速繁殖,占领空间,但无性繁殖会降低姜科植物抵抗恶劣环境的能力。

  为了保险起见,姜科植物的花选择相互授粉,尽量避免自交,或者避免兄弟姊妹间的授粉,最大限度降低自交的几率,有效促进异交,以提高种子的遗传多样性。

  那么它是如何实现的呢?

  1.花柱卷曲,避免自交

  由于姜科植物的雄蕊和雌蕊都在同一朵花中,那么花儿怎么避免自己给自己授粉呢?如何避免同一朵花内的近亲结婚?姜科植物聪明地设计了花柱卷曲运动来避开自交。

  这种策略,科学家将其称为花柱卷曲运动。通过花柱的上下运动,从时空上避免自己的花粉或者兄弟姐妹的花粉相互授粉。九翅豆蔻就是这种花柱运动的经典案例。

  2. 两种弯曲方式,促进异交

  到此,你是不是觉得花儿还是挺有策略,蛮聪明的?

  告诉你,九翅豆蔻“生儿育女”的策略不止于此,它还有一个大招:不同的群体,花柱的弯曲方式不同。

  为了更好地促进不同家族(居群)之间的杂交,形成更有优势的后代,九翅豆蔻还进化出了两种不同的弯曲策略。

  有的家族早上柱头向下,晚上柱头向上,这样在功能上早上是“雌性”,下午是“雄性”,如上图左边的花朵;另外一些家族则反了过来,早上是“雄性”,下午是“雌性”。

  如此这般,便可实现每个果子都是两个家族结合的后代。这种繁殖策略堪称精妙绝伦,令人叹为观止。

   刘光裕,在中国科学院西双版纳热带植物园从事科普、环境教育、民族文化与生物多样性保护工作。同时也是植物、昆虫和蜘蛛爱好者,科普作家、中科院网络科普联盟“启明星”获得者,发现了“抑制甜味”神奇植物宽叶匙羹藤。

 

  文/图:刘光裕

  统筹:连惠玲

  海报设计:郑弼尹

  

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