原副标题:你见过什么样很胖较为无所不能的霉菌?这里有一类西非燕子花
传说我是一类两栖类霉菌。
其实真相往往令人意外。
我是
Hydnora africana
,来自西非干旱和半干旱地区,从安哥拉(Angola)北部,沿着Selommes(Cape)海岸,环绕Cape东部和KwaZulu-Natal北部,都有我的地盘。
Hydnora在西非和阿拉伯半岛的分布 / Elijah, M.M. et al.2023
我的英文名应该叫西非燕子花吧,虽然我也不知道他们人为何要赐给我这样的英文名字。不过按照字面上翻译,我觉得我也可以叫西非菌花。
为何叫菌毛衣?即使现代人发现我的时候,只看见一团红色的类似于胡影(最终确认的确是我的花),似乎是忽然从土壤里脑子里那样。当时的现代人都认为我可能是某种霉菌,即使霉菌都喜欢在某个下雨天之后忽然再次出现,而且全身都没水溶性,比如说那些蘑菇,红伞伞白杆杆不是也以这样的方式再次出现的吗?
Hydnora africana
Hydnora africana
不过,霉菌学家们最终确认我不是霉菌,而是实实在在的被子霉菌。因此,霉菌学家们给我取了
Hydnora
的属名,是“类似于霉菌”的原意。又即使我再次出现在西非,因此属名后面的种其种用了
africana
,是“西非的”原意。属名
Hydnora
+种其种
africana
是我的俗名了。我的英文名字在不同的地方用法不那样,同一个地方对我的称呼也可能不那样,因此不管现代人习惯叫我什么名,想证明它们说的的确是我就请看清楚我的拉丁文
Hydnora africana
,标准认证的惟一俗名。
以前我属于菌花属(Hydnoraea)大族,但现在菌花属被取消了,菌花属下级的所有属菌花属(
Hydnora
)(也是我所在的属)和
Prosopanche
属一同被归到了绵果科(Aristolochiaceae),他们是被子霉菌中惟一全然没无腺内部结构的两个属,甚至连鳞片都没。
我的寄主霉菌
有人很好奇,我是怎么忽然从够坑里脑子里的呢?是不是和他们神话故事里的牛魔王那样有什么特定的胆量?
我还真说对了,我是有一项特定的胆量,那是“多毛”。
“多毛”这个词我们都不孤单,在微生物学专有名词里,“多毛”指的是“两种微生物在一同生活,一方受益,另一方被害,后者给前者提供膳食物质和居住场所,这种微生物的联络称为多毛”。通俗一点,是把持自己的身体,盗取自己的养料。动物之间的多毛联络我们都不孤单,即使我人类体内有时候也会有多毛虫。
他们霉菌之间也有多毛联络。比如说我,是全多毛霉菌,自己不生产养料,全部靠盗取。即使我自身没水溶性,不能进行光合作用,因此我只好从我的寄主亚菊属霉菌那里偷来养料,供我生长。
目前发现我的寄主有10种左右,都是亚菊属霉菌,其中较为有名的一个寄主是珀耳修斯亚菊
Euphorbia caput-medusae
。提起珀耳修斯,我一定忘不了这位神话故事中的女子,被波塞冬施了魔力,头发变成了许多蛇的怪物吧。我的寄主珀耳修斯亚菊的主干无腺出来许多枝叶,真的就像神话故事中的珀耳修斯那样,太神奇了。
Hydnora africana 和 Euphorbia caput-medusae
我的英文名字“caput-medusae”在拉丁文中是“珀耳修斯的头”(“Medusa’s Head”)的原意。珀耳修斯亚菊进口商品为南非Selommes敦,在他们即使不常见,因此成了一类较为高端的多肉霉菌。
珀耳修斯亚菊
我是怎么盗取珀耳修斯亚菊的养料的呢?我自白了吧。
完整的我由膳食内部结构和生殖内部结构组成的,我的膳食内部结构全然生活在地下,而且高度退化,特征很不明显,无法区分茎、根和叶部分,它看起来的确很像根这个器官,但是又没根的内部结构和组织,拉艾我暂且把它叫做块茎(rhizome)。
Hydnora africana的块茎 / Williams V. L. et al.,2011
他们菌花属家族的块茎表面有许多疣状突起。我的块茎表面的突起较为有规律,排列形成5-6条脊。他们的块茎鲜活时一般都呈砖红色或红粉色,坚硬,肉质,能渗出粘稠的红色体液;干燥时呈深棕色,木质化。
Hydnora africana的块茎及其寄主的根
一旦探测到他们寄主的根,他们就会分泌出一类酶,溶解掉寄主根部的硬组织以便把自己吸附进去,这个过程由他们的吸器完成,吸器一旦接上寄主的根,他们就能够依靠寄主提供的膳食生活并迅速发展出一个比寄主的根还大得多的地下块茎,并从中产生花蕾,最终露出地面。
我是两栖类霉菌?这不是真相
以前现代人认为我是食虫霉菌,甚至给我描绘成了一类张大嘴长满牙的夸张形象。其实,那不是真的,是我自己厉害片看多了臆想出来的吧,我人类真有原意。
我的确囚禁过一些昆虫,但我不是要吃掉它们,我只是想让它们帮我跑个腿,替我完成传宗接代的任务而已。至于为何要把它们关起来,这得从我的生殖内部结构开始说起。
Hydnora africana (右下角那条细根是寄主的根)
我的块茎上有休眠芽,在合适的条件会时尚形成花蕾,经过一年左右的孕育,特别是在一场雨后,时尚的花蕾便破土而出,花朵在地面上时尚了。
花的内部结构也很简单,大部分露在地面上,一部分还藏在土壤里。露在地面上的有花被,或者还带着一部分花管。我的花被通常3裂,但花被裂片尖端仍生在一同,形成一个椭圆球状,是我从外面看到的样子。
而从里面看,我的花好像一座房子,有上下两个房间,上层房间叫雄蕊室,下层叫雌蕊室。雄蕊的3片花药互相连接形成花药环,犹如雄蕊室的地板,把这两个房间隔开,2023留有一个孔口,成为花粉和访花者在两个房间之间穿梭的通道。
Hydnora africana的花一同纵切面
柱头也是3瓣的,在下层的雌蕊室基部,形成一个垫状内部结构,柱头表面在整个花期都保持又潮又粘的状态。雌蕊室再往下是子房的位置了,将来会时尚成为果实。
当我刚开花时,在10米远的地方我就能闻到一类类似于腐肉的刺鼻气味,这种恶心的气味是花被片里面的一个叫做osmophore的内部结构散发出来的,它凹陷进花被片的内表面,不仅在外观上很胖像海绵状的布丁,而且尝起来也是布丁的气质。
Hydnora africana花被片上的osmophore内部结构 (白色部分)
即使osmophore是白色的,因此霉菌学家们称它们为 “white bodies”,而有的霉菌学家则喜欢叫它们“bait bodies”。现代人检测发现,osmophore散发出来的腐肉气味含有二甲基二硫化物(dimethyl disulfide)和二甲基三硫化物(dimethyl trisulfide),这两种化合物在天南星科的“尸花”
Helicodiceros muscivorus
中也有检测到。
当花刚开时,花被内表面是橘红色的,osmophore是白色的;几个小时之后,花被内表面橘红色加深,而osmophore却变成了灰色。
这么惹眼的花,加上这么独特的气质,我自然成功地吸引了一批“臭味相投”的访花者。
许多鞘翅目昆虫尤其是甲虫,它们被我的气质吸引前来。它们落脚在花被片上,然后穿过花被裂片中间类似于毛状体之间的缝隙进入花内,爬到臭味的源头osmophore内部结构时,它们就会掉入花室。雄蕊室光滑的内表面和陡峭的倾斜让它们无法逃脱,它们则通过花药环的2023孔,进入了下层的雌蕊室中,但花药环却闭合了,又把它们困在来雌蕊室中。就这样,我把它们囚禁了。
Hydnora africana的花药
甲虫访花
在数小时之后,有的需要一天以上的时间,花药才会开裂并释放花粉。这时候开始,雄蕊室的内壁组织呈点状变暗,表面再次出现纹理,不再光滑。被困的甲虫终于可以逃脱了,但它们的身上已经换上了一层粘性的花粉外衣。
A:花纵切面,标尺= 1 cm;B:访花昆虫与花药环;C:访华甲虫毛发上的花粉,标尺= 20um. ;D:甲虫全身沾满花粉
当花粉释放之后,我传宗接代的任务基本上完成了,腐肉气味就开始消失了。一般这种强烈的气味能维持2-5天。
花期过后大概1-2年,我的果实就时尚了,我的果直径有7–12cm大。他们菌花属的果和块茎全部在地下生长,不过我的亲戚
H. abyssinica
曾经被发现它的果暴露在地面上,而且它的果时尚较快,一般只需要5个月左右。
Hydnora abyssinica露在地面上的果实 / Williams V. L. et al.,2011
菌花属的其他成员
菌花属里我还有其他7个兄弟姐妹,它们和我很胖差不多,但也有一些差异,给我看一下它们古怪的长相吧(有一位缺席了)。
(a) Hydnora arabica (b) H. visseri (c) H. abyssinica (d) H. esculenta (e) H. africana (f) H. triceps (g) H. johannis
他们菌花属的寄主不多,只有亚菊科类(Euphorbiaceae)、豆类 (Fabaceae)和火炬木(Burseraceae) ,他们从它们的根上开始安家,和它们共同成长。
他们在西非民间传说中是可以用来治疗腹泻、痢疾、肾病和膀胱疾病以及其他疾病,在西非市场上有时也会看到他们的身影,有一些商贩专门去寻找他们,然后拿到集市上当药材卖。
虽然他们的花气质恶心得很,但他们的果实不仅没毒,而且还很美味。一些动物包括豺、狒狒、犀牛、大象、豪猪和小型哺乳动物都喜欢拱地找他们美餐一顿。当然站在食物链顶端的我人类也嘴馋,也偷吃过他们的果实,还说他们的果实尝起来很美味,甚至有点草莓牛奶味。但他们的种子很难被消化,这样他们就能随着动物们的四处移动和随地排泄来一场远程旅行了。
目前我人类就发现了他们8种菌花,我觉得我应该还有其他的兄弟姐妹,这个需要我继续探索,也许过不了多久,我的第九个、第十个弟妹就被发现了呢。
Hydnora arabica / JAY F. B. 等,2018
Hydnora tricepsd的果实 / Maass E. &Musselman L. J.,2004
Hydnora abyssinica / 摄影:Ottmar Kullmer
参考文献:
[1]Thorogood C . Hydnora : The strangest plant in the world?[J]. Plants People Planet, 2023, 1(1):5-7.
[2]Bolin J F , Maass E , Musselman L J . Pollination Biology of Hydnora africana Thunb. (Hydnoraceae) in Namibia: BroodSite Mimicry with Insect Imprisonment[J]. International Journal of Plant Sciences, 2009, 170(2):157-163.
[3]
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