你很少看到人們成群結隊地聚集在一起,聞一聞腐肉的刺鼻氣味,但每當公共花園里一朵尸花盛開時,就會發生這種情況。事實上,今年 1 月,在澳大利亞,成千上萬的人前來近距離觀賞這種世界上最臭的植物的花朵。事實證明,尸花的吸引力如此之大,以至于悉尼皇家植物園將大門一直開放到深夜,以接待這些熱情的粉絲。
“通常,你必須靠近花朵才能聞到它的味道,”生物學家奧利維亞·穆雷爾 (Olivia Murrell) 說道。“但巨花魔芋卻并非如此。你一走進它的溫室,它的氣味就會撲面而來。它的味道非常濃烈。植物在開花時也會升溫,從而將氣味傳播得更遠。”
這種高大、健壯的植物——其實就是巨花魔芋(Amorphophallus titanum),原產于印度尼西亞蘇門答臘島的熱帶地區,它擁有近乎狂熱的追隨者,部分原因是它每隔幾年才開一兩天的花。有些甚至可能十年才開一次花。但當它開放時,盡管時間很短,它還是會散發出刺鼻的惡臭——至少對人類來說可以說是從廚余垃圾到腐爛的肉的各種氣味。
當然,這樣做是有目的的——這是吸引蒼蠅和腐尸甲蟲等傳粉昆蟲的萬無一失的方法。盡管這種氣味會把所有的蟲子都引到院子里,但對于心愛的巨花魔芋來說,它們并不全是腐肉。
奧利維亞·穆雷爾(左)勇敢地從一朵巨花魔芋中采集花粉
雖然這種瀕危植物日益受到棲息地破壞和氣候變化的威脅,但西北大學和芝加哥植物園的生物學家發現,它還面臨著另一個巨大的生存挑戰:記錄保存不善。
科學家們在整理目前生活在全球 111 個花園和其他機構中的 1200 株巨花魔芋的遺傳譜系時發現了這一可能致命的缺陷。他們在收集的這些植物數據中發現了很多漏洞,以至于開展育種計劃的保護主義者在此過程中無意中縮小了基因庫。研究人員發現,在他們研究的植物中,24% 是直接克隆的,27% 是兩種密切相關的巨花魔芋的后代。任何生物學家、生態學家或動物學家都會告訴你,這可能是整個物種的死刑判決。
這與動物界非常相似——是的,包括人類小群體之間的近親繁殖會導致一系列不利于進化的特征,從而妨礙健康和生存。
“遺傳多樣性低會帶來很多風險,”這項研究的負責人穆雷爾說。“遺傳多樣性的降低會導致適應度下降。一般來說,近交植物可能不會產生那么多花粉,或者在開花后立即死亡。一家機構報告說,可能是由于近交,它們所有的巨花魔芋后代都是白化病,所以它們沒有葉綠素進行光合作用,所以無法存活。
“整個種群也沒有生存所需的變異。因此,如果一種疾病或害蟲影響到所有基因相似的植物,那么該種群中的所有植物都更有可能受到影響。我們認為人們不是有意識地選擇讓植物近親繁殖。他們只是不知道自己有什么,因為數據不完整。”
此外,巨花魔芋被歸類為“特殊植物”——不是因為它的惡臭——而是因為它的種子無法保存在種子庫中,而自然界中只有少數物種具有這一特征。這是因為一旦種子干燥(這是儲存所必需的),它們基本上就毫無用處了。
他們還面臨著另一個挑戰:世界上“活體收藏”中的植物——就像這里研究的植物——需要很高的維護成本。
“雌花先開放,雄花隨后開放,”穆雷爾說。“因此,當花粉產生時,雌花已經不再具有活力。這種植物也很少開花,而且開花情況難以預測。它可能七到十年不開花。然后,當花朵開放時,雌花只能存活幾個小時。由于授粉時間有限,環保人士爭先恐后地利用手頭上的任何資源。這可能是同一株植物上一朵花的花粉,從而導致近親繁殖。”
當 Murrell 發出請求,要求提供 1200 株植物的記錄時,她收到了一堆亂七八糟的手寫筆記、散文、清單和電子表格。缺少有關植物起源、親本、特征、健康和繁殖歷史的基本信息。
在最終收集到的 1,188 株植物中,有 287 株是克隆植物,不到三分之一是無親緣關系個體的后代。進一步的 DNA 測序表明,所有藏品的遺傳多樣性較低,近親繁殖明顯。
愛的勞動:奧利維亞·穆雷爾在芝加哥植物園的實驗室里努力拯救巨花魔芋
那么,這為什么重要?據估計,野生的巨花魔芋僅剩下 162 株,而近交種的樣本阻礙了重新引入的努力。
“種群需要變異才能生存,”Murrell 說道。“如果不做任何改變,它可能會自我雜交直至滅絕。這就是為什么保持一致、標準化和集中化的數據非常重要。不保留數據顯然會對保護產生影響。與此同時,我們的研究提供了有關現有種群之間關系的寶貴信息,可用于確定哪些雜交可能最成功。”
如果因為文書工作太麻煩而失去這種神秘、氣味極重的自然奇觀,那將是多么可惜。然而,巨花魔芋還沒有死,也沒有被埋葬;這項研究的結果強調了建立全球基因數據庫和國際合作尋找防止近親繁殖新方法的緊迫性。
與此同時,如果你對這種植物產生如此難聞氣味的分子內部機制感到好奇,達特茅斯學院的科學家在去年 11 月發表的一項重要研究中揭開了其中的奧秘。
該研究發表在《植物學年鑒》雜志上。
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