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把酒临风的博客

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日志

 
 

美又泛滥的野生兰?也就它了!  

2017-06-26 22:49:29|  分类: 鲜花朵朵 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 前段时间,一则河南农民“采兰获刑”的案件让不少网友感到震惊——采挖了区区3株野生兰草居然要判刑三年!该案的主角“蕙兰”是兰花大家族的成员之一,因为观赏价值和经济价值较高,野生蕙兰不断被利欲熏心的人类滥采滥挖,野生资源日益枯竭。

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朋友圈搜索“采兰获刑”就能看到事件始末。

  但令人担忧的是,被人类逼上绝路,是当下绝大多数兰科植物的命运。兰科植物大多原生在环境较好的热带或温带森林中,与环境中的微生物或真菌有着密切合作,并且高度适应昆虫传粉,因而对环境的依赖程度很高。人类无节制的开发及商业活动已经严重影响到它们的生存,因而国际组织将整个兰科植物都列入了《濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)》附录中,禁止商业贩卖。

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多彩的兰科植物。之前我们也说过兰科面临的威胁。图片:Ernst Haeckel / Kunstformen der Natur(1904)

  说了这么多,大家可能会形成一种刻板印象:野生兰花是一类比较脆弱、娇贵的植物,平日难得一见;生活在城市的我们只能在植物园或花市里看看人工培育的园艺品种,想自己种盆兰花需要精心呵护。为了破除这个刻板印象,今天的日历要介绍兰花界一个特立独行的选手——绶[shòu]草。

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今日主角,是棵“兰花草”。图片:辰山花轮君

  身为兰,居然“泛滥”?

  据《中国植物志》记载,绶草属约有50个野生种,大多原产在北美地区,少数分布在亚、非、澳及南美洲;《Flora of China》记载我国有3个种,除绶草(Spiranthes sinensis)外,还有香港绶草(S. hongkongensis)和宋氏绶草(S. sunii),其中最为常见的就是绶草这个种。同属大多数种类都开白色花,绶草是其中为数不多的能开粉红色花的种类。

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亲朋好友大多开白花,比如这棵俯花绶草(S. cernua)。图片:Eric Hunt / wikimedia commons

  作为被子植物第二大家族(第一当然是菊科)兰科中的一员,绶草虽然外观看起来十分娇小,一幅弱不禁风的样子,但可别小瞧它,它可能是全国范围内最为“泛滥”的一种野生兰花!绶草的自然分布范围那是相当辽阔,北至西伯利亚,南至澳大利亚,西至中东的阿富汗境内,向东一直至日本均有分布记载。在我国境内也是几乎全国各省区均有,喜生于山坡或灌丛林下、草地、河滩或沼泽等比较湿润又向阳之地。

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可能是最接地气的兰花了。图片:John Tann / wikimedia commons

  绶草天生就皮实强健,自播繁殖力强,有着杂草般惊人的生命力,作为一种小型地生兰,它高不过30~40厘米,在人工干预严重的城市草地中也可能出现它美丽的身影。每年清明后,绶草那灵秀而艳丽的小花便开始点缀于草地上,增加了草坪的灵气及野趣。

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有了它的装点,草坪也鲜活起来。图片来源见水印

  在我国华南地区,绶草常与美冠兰(Eulophia graminea)、线柱兰(Zeuxine strateumatica)高频率出现在草地之中,被当地植物爱好者并称为“华南草地三宝”(还记得华北的草坪三宝么?<戳这看>)。可以说,绶草是我国境内最接地气最常见的野生兰花没有之一了。

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华南草地的另外两宝,美冠兰和线柱兰。图片:Mikesartin、乌拉跨氪 /wikimedia commons

  记住这根盘龙柱!

  就算你从没有见过绶草实物,相信看到这里你也已经牢牢记住它的样子了。绶草的外貌实在有特点,用一句话就可以抓住根本——一根螺旋状的柱子!精致而小巧的粉色小花螺旋状排列于花葶之上,任谁见了都不得不惊叹造物主的精湛技艺。唯一的缺憾是花太小了,小到哪怕凑近它也很难看清楚花的结构。

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一个精巧的螺旋。图片:wildplantsshimane.jp

  绶草的拉丁文学名以及中文名,均和它花序的这一特点有着紧密的联系。属名Spiranthes意为“螺旋状的花”,种加词sinensis表示“中国”(因为本种的模式标本采自我国广东)。早在两千多年前,我国古人就已知晓了这种可爱的野花,还把它写入了《诗经》当中。《国风·陈风·防有鹊巢》之中,有“中唐有甓[pì],邛[qióng]有旨鷊[yì]”这样的句子,这里的“鹝”,《尔雅注疏》中有记载:“鷊者,杂色如绶文之草也,故曰绶草”。绶文,即绶带纹理,它在茎上呈螺旋状扭曲排列的粉红色小花,确实就像是披挂了绶带一样。

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像不像四根盘龙柱?图片:wildplantsshimane.jp

  另外,它的地下根常肉质、粗厚,我国民间常以其根和全草入药,再加上花朵的排列如同一条龙盘在柱子上,故而也有“盘龙参”的俗名。

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全草意外地长。图片:ロレンス / profile.livedoor.com

  绶草清新脱俗的外观,在日本已有兰花爱好者专门引种栽培用于观赏,国内将其煞有介事地植于盆中观赏的人似乎不多。它的花虽然谈不上艳丽芬芳,但别致的花朵排列方式,却也充满趣味,惹人喜爱!尤其是成片在草地上怒放的样子,一点不比家花逊色。

  既有“右撇子”,也有“左撇子”

  比较有趣的是,绶草花朵的旋转排列方式与攀援植物的茎旋转方式有着异曲同工之妙!说到这里,恳请各位再仔细观察图片,下图的两根绶草花序分别呈现出了不同的旋转方式。一个是左旋,另一个是右旋。在继续讨论之前,我们需要对“左”“右”有一个清晰的定义。

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厉不厉害?下面,跟着我左手右手一个慢动作。图片:辰山花轮君

  伸出右手,大拇指竖起,四指握拳,让大姆指顺着轴向,那么四指从掌根到指尖的旋转方向即为“右旋”。反之即“左旋”,即用左手做这套动作四指的旋转方向。描述起来比较费劲,不如我们直接看如下面的示意图。

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藤蔓植物茎的旋转方向示意图。图片:《植物学拉丁文》

  左右旋的现象有一个科学术语,称之为“手性”。手性(chirality)一词源于希腊词“Cheir(手)”,指左手与右手的差异特征。手性及手性物质只有两类:左手性和右手性。自然界中手性现象随处可见,除了我们人类的左右手外,还比如气旋或星系的旋转方向,化学分子的手性结构,藤蔓植物茎的缠绕方向等等,我们刚刚讲的实际上是螺旋的手性。

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那么,这棵绶草是什么手性?图片:Nobuhiro Suhara / flickr

  具有手性现象的植物多为缠绕型藤本植物,它们依靠茎的缠绕攀爬在别的物体上,借助这种螺旋式得以向上生长。达尔文、华莱士等大博物学家、生物学家都十分重视植物的手性,但研究并不深入。达尔文还专门写过《攀援植物的运动和习性》,书中列出42种攀援植物,其中只有11种具有左手性。确实,绝大多数藤本植物都是右手性的,如牵牛、扁豆、菟丝子、北马兜铃、猕猴桃、紫藤、杠柳等等。只有少数植物是左手性的,如啤酒花、葎[lǜ]草、金银花、何首乌等。

  看到这你可能会问:为什么植物中“左撇子”比较少呢?但非常遗憾,目前还没有统一的令人信服的答案,从目前的文献来看这可能与植物的起源(南北半球)、光学活性(optical activity)、基因控制等等有关。

  螺旋排列,松紧有度

  另外还有一个有意思的现象:如果你够仔细而且附近的绶草居群足够多,你可能会发现,它们不同个体间螺旋的松紧程度有所差异,螺旋越松散,小花们越是挨得近。针对这一现象,2012年日本学者对绶草花序结构作了一篇研究,作者发现越松散的螺旋对传粉昆虫越有吸引力。而随着螺旋程度的提高,相邻单朵小花间的空间距离增大,对传粉昆虫的吸引力度会减弱,单朵小花的授粉率、座果率跟着下降。但同时,随着螺旋程度的提高,同一花序上的小花间的相互授粉(自交)的几率也降低,有利于异花授粉。

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绶草花序结构非常多样,你见过哪种?从左至右螺旋角度依次增大,分别为0°、25.7°、51.4°、90°。图片:Iwata T / New Phytologist(2012)

  我们都知道,自交后代遗传变异的程度小,不利于适应多变的环境。因此,提高异交率是绝大多数生物所追求的共同目标。然而,一味追求更高的异交率也有相当高的风险,如果昆虫完全不愿来协助,异交失败,那么可能完全没有后代诞生。俗话说“有总比没有好”,因此绶草需要在两者之间找到一个平衡,既能让足够多的后代产生,又能保证一定的后代变异率。也就是说,为了防止过度自交,需要增大螺旋程度,但又不能走极端,选择一个中间值就好。

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“我喜欢排列整齐的花,是因为这样省力呀,才不是因为强迫症呢!”图片:myu-myu / flickr

  需要注意的是,松散的螺旋还有一个好处,在传粉昆虫比较缺乏的时候,松散螺旋花序对昆虫吸引力较高,可以起到招揽昆虫的作用,为整个绶草居群“拉客”。这就是为什么两种极端情况的花序类型(旋转角0°和90°)比较少而中间类型的花序类型比较多,暗合了数学上的正态分布。

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下次有机会见到绶草,你可得好好观察下。图片:辰山花轮君

  至于同时具有左右旋花序对绶草传粉有何意义,目前研究还很少,我请教了认识的兰科传粉学专家,推测是与传粉昆虫的组成有关。有些昆虫(如熊蜂)倾向于左旋花序,有些昆虫则倾向于选择右旋花序,因此在绶草居群中,左右旋同时出现可能更有利于绶草利用昆虫进行异花授粉。欢迎大家补充讨论。

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开个脑洞给出特别的答案也挺好的。

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