葛芋花

葛芋花

溫血植物。天南星科。二級呼吸線路。交替氧化酶(AOX)。吸引昆蟲,提高授粉幾率。

主要介紹


天南星科的葛芋花,它不僅氣味難聞,更奇的是,它的花朵的溫度是恆定的!一般溫度大約為38℃,而當外界氣溫達到20%時,它的溫度能維持在40%左右。要知道,這樣的產熱能力只有在某些昆蟲和一些劇烈運動的鼠類肌肉中才能發現!
生物學家們把這些能產生熱力的植物稱為溫血植物。據統計,這類植物大約有幾百種,分別屬於十多個科。
西摩的研究小組還測定了葛芋花的溫控規律,他們發現一個奇怪的現象,就是葛芋花的溫度變化與時間的關係,要比和環境溫度的關係更緊密。也許真正能調節溫度的植物要數杈葉槭,它分佈於北美洲,具有規則的溫度變化。
這些植物何以如此“熱情奔放”?對此,科學家已經作了許多相關的研究。早在1932年,生物學家就已經證明,細胞中存在有一條二級呼吸線路,這使得它們能夠大量產熱。20世紀70年代,生物學家還在這條呼吸線路里發現了一種交替氧化酶(AOX),它們在細胞的“動力工廠”——線粒體中發揮作用,這種酶在植物抵抗低溫時同樣起著重要作用。
後來的研究還發現了另一種起作用的蛋白質。生物學家已經知道,哺乳動物作為恆溫動物,它們能夠產生大量的熱是依賴於一類解偶聯蛋白質——UCPs,這種蛋白質存在於脂肪組織中,能使動物在寒冷的天氣里保持所需的生存溫度。然而,德國的幾位科學家發現,溫血植物細胞內竟然也有UCPs蛋白質!寒冷能夠促進產UCPs蛋白質的基因活性大幅提高,從而導致這些植物能夠像恆溫動物一樣抵抗嚴寒。
然而最奇妙的事情還在後頭呢!日本科學家認為,這兩種蛋白質的功能是異曲同工的,在溫血植物細胞內執行相似的功能。這些科學家表示,他們的發現對於研究新型的非生物控制裝置,尤其是空調具有重大的作用!目前,我們使用的空調已經發明了60餘年,日本科學家的研究可能給新型空調指明了道路。
那麼,這些植物為什麼要如此“熱力四射”?以葛芋花為例,它的花朵由多毛的佛焰苞和帶有附屬物的肉穗花序組成,它的氣味和色澤與哺乳動物的腐屍極為相似,對麗蠅等喜愛屍體的昆蟲而言,十分具有吸引力,一見到它,這些昆蟲就很想鑽進去瞧個究竟。
有些準備要進去的昆蟲,身上已經帶了花粉,它們原本是希望在花朵底部發現充滿水分的腐肉以方便自己產卵的。當它們在花朵里搜尋腐肉的同時,它們身上攜帶的花粉也就落在雌蕊上。花朵中間的幅狀物阻擋它們出去,天色暗了,它們也就陷在裡面了。等到天亮,雄蕊成熟開始吐出花粉,而幅狀物也開始萎縮,此時昆蟲才可以離開,同時也替葛芋花完成了傳粉。
研究結果顯示,暴露在外的肉穗花序的附屬物其產熱與臭味發散時間吻合。據此,有的生物學家推斷,溫血植物產熱是為了散發自己的氣味以便吸引昆蟲傳粉。還有些生物學家說,產熱是為了更好地模仿死亡動物,因為死屍的腐爛過程也會產熱,當然戲演得越逼真就越能吸引傻乎乎的昆蟲上鉤啦!
對此西摩又提出了新的看法,他說,這個暖和的花房只是為了給深夜的昆蟲提供一個“夜總會”似的好去處,他將研究結論發表在《自然》雜誌上。西摩認為,深夜裡的昆蟲為了躲避寒冷,可以睡在溫血植物的花房之中,一覺下來,它的能量消耗僅僅是頂風禦寒的一半呢!這麼好的地方當然吸引昆蟲了,甚至還有一小口花蜜作為“快餐”,當然昆蟲就樂於在休息之餘擔負起傳粉的職責。
看來,不論是什麼原因,溫血植物的產熱能力都是為了在殘酷的自然競爭中存活下來,生存很殘酷,方式卻很精彩。