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世界上最臭的花——“尸花”泰坦魔芋 Amorphophallus titanum

 花花吖桃子醬 2024-10-31 發布于廣東

盛開的泰坦魔芋 Amorphophallus titanum

泰坦魔芋(Amorphophallus titanum)原產于印度尼西亞蘇門答臘島,是天南星科的一種開花植物,它巨大的花穗是植物王國中最大的無分枝花序。

蘇門答臘島,泰坦魔芋的故鄉

1878年蘇門答臘島標本

印度尼西亞蘇門答臘島的兩顆泰坦魔芋(約1900-40年),一株在葉中,最高可達6米,另一株正在開花。
它的綽號是“尸花”,開花時會散發出令人難以置信的、腐臭的腐肉氣味,這種令人作嘔的氣味是為了吸引喜歡以肉為食和繁殖的食尸昆蟲為其授粉。

奧多阿爾多·貝卡里(1843–1920)

1878年,意大利植物學家奧多阿爾多·貝卡里 (Odoardo Beccari) 在蘇門答臘島茂密的赤道雨林中發現了泰坦魔芋。
貝卡里將一些塊莖送回佛羅倫薩,雖然大多數都死了,但一些種子幸存下來,長出一棵幼苗,最終在邱園皇家植物園開花。

邱園皇家植物園

魔芋有200多種,遍布非洲和亞洲,但最著名的是泰坦魔芋,它是地球上最臭的植物之一,它只生長在蘇門答臘島的雨林中,由于森林砍伐和土地退化,它在野外瀕臨滅絕。
2018年,國際自然保護聯盟(IUCN)將這種植物列為瀕危植物,野生植物僅存不到1000株。

據IUCN估計,在過去150年里,種群數量減少了50%以上,下降的主要原因是伐木和將植物的原生森林棲息地轉變為油棕種植園。

泰坦魔芋的生長周期

愛丁堡皇家植物園用十年多的時間記錄了泰坦魔芋的生長周期。

2008年將球莖移植到1000L的盆中。

2010年球莖重達創紀錄的153.9公斤

2003年,球莖從萊頓植物園運抵愛丁堡皇家植物園時只有一個小橙子大小。七年后,它長成了世界上創記錄的魔芋球莖:重達153.95公斤。

此前記錄的最大栽培球莖重量僅為117公斤,在德國波恩大學植物園。

球莖重117公斤,2006年5月在波恩植物園產生了三個花序

新芽發芽,長成葉子

新芽的第一片葉子

2011年的夏天,泰坦魔芋在愛丁堡皇家植物園長出了巨大的葉子,每天以10厘米的驚人速度生長,109天后到達了溫室的屋頂,超過4米的高度。

18個月后,這片巨大的葉子枯萎了,球莖再次進入休眠期。

從2013年8月到2015年4月,它再次重復了這一周期。

邱園皇家植物園的泰坦魔芋的葉子

泰坦魔芋不開花的年份,它會長出一片像樹一樣的葉子——這是世界上最大的葉子。

泰坦魔芋幼苗,剛剛在大學植物園中展開單葉,Bonn,2009年7月

葉柄上有白色斑點,通常有三個分枝,頂部有許多大小葉。

葉子通過光合作用產生的能量儲存在巨大的地下球莖中,為下一次的巨大花序做準備。

大約12-18個月后,葉子死亡,植物休眠三到六個月,同時球莖繼續長大。

在植物再次開花之前,會重復幾次葉子和休眠周期。

經過五年的時間,兩個葉子周期后,2015年5月新花蕾破土而出,成為蘇格蘭第一朵泰坦魔芋花。

最開始,即使是專家也不知道長出的是葉子還是花蕾,必須經過幾天的時間,一些微妙的跡象——更多的酒窩形狀、褶邊的暗示,才會指向是否開花。

愛丁堡皇家植物園的園藝團隊每天進行測量。

2015年6月鱗片葉掉落

花卉特寫 Jacqui Pestel ? 

開放前的花蕾 Clare Morter ?

佛焰苞開始凸出,帶刺的花序從有褶皺的佛焰苞中升起。這表明它已經準備好了。

大約兩周后,佛焰苞開始展開至完全開放。


2015年6月26日下午3點左右,蘇格蘭第一朵魔芋花綻放了!開花只持續到6月30日,7月1日開始凋謝。

印第安納大學伯明頓分校2020年12月開放的泰坦魔芋我也很喜歡,這是該植物的第二次開花。

印第安納大學伯明頓分校的泰坦魔芋

雄花和雌花都生長在同一花序中。雌花先開放,一兩天后,雄花開放。

在花序基部的佛焰苞內,淡黃色的雌花排列在雄花上面。

泰坦魔芋基部的花序,雄花(黃色)和雌花(棕紫色),加爾大學,Bonn,1987年3月

雌花首先成熟,使得植物幾乎不可能自花授粉。

當植物無法有效地自我授粉時,它會使用另一種方法,例如風、昆蟲或鳥類來幫助其繁殖,植物通過花的形狀、花的顏色、花色圖案和散發的氣味來吸引昆蟲和鳥類。

泰坦魔芋的開花周期很快,通常在一天的下午三點左右開始,并在24至36小時后結束。

印第安納大學伯明頓分校的泰坦魔芋

隨著佛焰苞逐漸張開,空心花序尖端的某些部分會升溫10°C,接近人體溫度。

花序底部的雌花通過釋放氣味分子來發出準備受精的信號,內部熱量使分子揮發(將它們變成蒸汽),由此產生的惡臭提醒傳粉者。

使用FLIR SC620相機拍攝的泰坦魔芋熱圖像顯示了陽光引起的溫度梯度 SRIC?2015

這種自熱方式與雌花、雄花的開放同時發生,可以幫助揮發植物的氣味,吸引傳粉者、以死動物為食或在腐肉中產卵的昆蟲。

這種花序的加熱過程被稱為產熱過程,是海芋科(天南星科)植物的一個特征。

使用具有統計學意義的分子繪制花序在開花前和開花階段的氣味特征圖譜的熱圖

來源:Kang et al. 2023

對花穗花序釋放的化學物質的分析表明,惡臭包括二甲基二硫醚(大蒜樣氣味)、二甲基三硫醚(惡臭,如林堡奶酪;林堡奶酪是氣味極為濃烈奶酪中的一款品種,散發非常強烈的臭味)、硫代乙酸甲酯(硫磺氣味)和異戊酸(干酪味、汗襪子)。

據維基百科介紹,釋放惡臭的化學物質還有三甲胺(腐爛的魚)、苯甲醇(甜花香)、苯酚(如氯防腐劑)和吲哚(如糞便)。

大蒜味、濃烈的奶酪、腐爛的魚、汗襪子、腐爛的魚、糞便這些味道混一起,臭得太可怕了!不過參觀的人還是不少。

隨著時間的流逝,佛焰苞完全顯露出其內部的深色——甲蟲和蒼蠅喜歡的肉質色調,爬進去,飛進去,聚集在“花瓶”的底部。

開放的佛焰苞深紅色的肉質顏色和皺紋紋理被認為有助于造成尸體錯覺,從形狀上吸引昆蟲授粉者。

食腐甲蟲

肉蠅

從深夜到半夜,當腐肉甲蟲和肉蠅作為傳粉者活躍時,氣味的強度逐漸增強,然后在早晨逐漸減弱。

這些昆蟲在雌花中忙碌,尋找它們想要產卵的腐肉(孵化的幼蟲以動物殘骸為食),整個晚上昆蟲將花粉沉積在它們的背上和身體上,從而完成授粉行為。

五天后,佛焰苞閉合,整個花序開始皺縮,凋謝。

沒授粉,球莖也能存活。

2017年新葉展開,又是新一輪的周期。

18個月后,葉子自行死亡。

枯葉下露出新芽。

正在測量球莖,自2010年以來球莖的尺寸增加了一倍。

第二次開花的果實和葉子。

泰坦魔芋 Amorphophallus titanum 的果實

泰坦海芋的花授粉后會長出鮮紅色和橙色的球形果實,這些果實通常由犀鳥傳播。

犀鳥 Rhinoceros Hornbill

跟隨愛丁堡皇家植物園這十年多的記錄,了解了泰坦魔芋整個的生命周期,一輪又一輪,無止境,讓人不禁感嘆大自然的神奇!

泰坦魔芋不經常開花,無論是在野外還是在植物園,這讓它更為珍貴!

參考文獻:

Barthlott, W., Szarzynski, J., Vlek, P., Lobin, W., & N. Korotkova (2009): A torch in the rainforest: thermogenesis of the Titan arum (Amorphophallus titanum). Plant Biol. 11 (4): 499-505 [doi:10.1111/j.1438-8677.2008.00147.x]

Barthlott, W., Szarzynski, J., Vlek, P., Lobin, W., & N. Korotkova (2009): A torch in the rainforest: thermogenesis of the Titan arum (Amorphophallus titanum). Plant Biol. 11 (4): 499-505 [doi:10.1111/j.1438-8677.2008.00147.x]

 "Titan Arum—FAQ | Chicago Botanic Garden". www.chicagobotanic.org. Retrieved 2015-10-01.
 American Chemical Society. The Chemistry of the Corpse Flower's Stench 2013

 Cornell University. What made 'Wee Stinky' stink. 2012. Retrieved 2013-08-11

Kang, L., Kaur, J., Winkeler, K., Kubiak, D. and Hill, J.E. (2023) “How the volatile organic compounds emitted by corpse plant change through flowering,” Scientific Reports, 13(1), p. 372.

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