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兰花通过根系“喂养”幼苗

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哺乳动物和部分鸟类的幼体刚出生时比较弱小,需要依赖亲代的哺育才能存活。

早在达尔文时代,英国人就发现,一种被称为斑点兰花的植物似乎也有这一特征。如果把小的兰花幼苗移栽到别的地方,那它很可能长不大;而如果连带将它的亲本一起移栽过去,小幼苗就能活下来。

这种现象一直困扰着生态学家,其确切原因仍是一个谜。

一项由英国谢菲尔德大学与曼彻斯特大学研究人员合作开展的新研究首次证明,早期兰花幼苗能够在成年植物附近发芽并茁壮成长,这是由于一种利用地下真菌网络的亲本养育作用。

这项研究的重点是斑点兰花,以及一种与它共生的地下真菌。

实验人员将亲本兰花放置在含有碳14同位素的二氧化碳中,这样一来,亲本兰花的光合作用制造的葡萄糖就会含有碳14。

然后,观察亲本植物根系、地下真菌和幼苗的根系,发现这三者是紧密相连的。

最后,科学家在真菌中以及幼苗中都检测到了碳14同位素的糖。

这说明,亲本植物制造的糖,确实是通过真菌传递给了幼苗。

对于植物来说,种子的扩散能力往往与种子独立生活的能力成反比。

如果种子为了独立生活而携带了大量营养,那么它就会很重,飞不远;而如果为了扩散能力而减轻重量,那么它很可能携带的营养不足,从而无法正常发育为幼苗。

由此看来,这种兰花似乎是完全放弃了在种子中积累营养,因为它的种子跟尘埃的大小类似,每棵兰花每年能产生几百万颗种子。因此,种子中根本不可能携带多少营养。为了让这些种子活下来,兰花父母以共生真菌的方式为身边的幼苗提供营养,从而帮助他们成长为能够独立生活的新个体。

植物无法运动,也没有感情,但是却仍然能运用有限的环境因素来为自己的后代提供支持。这一发现拓宽了人们的生态学视野,让我们在植物真菌共生以及植物的种内关系上有了更深的认识。