被醜惡化的食人花,不過是一種僅剩生殖器官的可憐奇葩植物

前不久中國科學院西雙版納熱帶植物園記錄的寄生花開全過程，在驚豔大家的同時，也讓人感到頭皮發麻。花瓣上密集的黃色斑點簡直是密恐人群的噩夢，同時不少人想到了食人花，甚至鬼吹燈裡的屍香魔芋。

其實寄生花（Sapria himalayana Griff.)是大花草科寄生花屬下的一個種，1987年，在雲南西雙版納的基諾山上出現過，而在之後的幾十年裡，中國境內幾乎沒有看到寄生花的蹤影。而我們應該更熟悉它的那位被稱為「食人花」的近親大王花。

1818年，在英國不列顛東印度公司遠東地區的總督託馬斯·斯坦福德·萊佛士爵士(Sir Thomas Stamford Raffles)管轄新加坡的前一年，他與自然學家約瑟夫·阿諾德博士（Dr. Joseph Arnold）在印尼西部的一座名為蘇門答臘（Sumatra）的島嶼上進行了一次野外考察。

在茂密的熱帶雨林中，他們發現了一種異常巨大的花，它的直徑可達1米，約有7公斤重，花冠血紅色並且帶有斑點，散發著劇烈的腐臭味。更令人匪夷所思的是它並沒有明顯的根、莖、葉等器官，約瑟夫·阿諾德將它形容為「植物界中最偉大的奇才」。

大王花

後人將其命名為阿諾德大王花（Rafflesia arnoldii），以此紀念科學探險隊的率領者約瑟夫·阿諾德，並且以萊佛士的名字將這一類花命名為萊佛士花屬（Rafflesia），我們現在稱其為大王花屬，不過你可能更熟悉它「食人花」、「腐屍花」等外號。

 

大王花與寄生花同屬於大花草科（Rafflesiaceae Dumort）。大王花是世界上花朵最大的植物，主要生長在海拔500-700米高度的熱帶雨林中，有「世界花王」的美譽。

其大可吞人，在它的花心部位有一個巨大的缺口，像嘴巴一樣大張著，並且有鋸齒般的小突起，散發著屍體腐爛的惡臭味，在各種民間傳說的神化下，它成為了「食人花」的原型之一。雖然大王花這個物種離我們很遙遠，但它在影視劇及遊戲裡十分活躍，而屍香魔芋屬於天南星科裡的一種同樣具有腐肉氣味的植物。

大王花內部及其「牙齒」

然而大王花真的不吃人，準確地說它並不食肉，這樣看來它比豬籠草以及捕蠅草等還要友善一點。大王花是一種寄生植物，主要寄生於藤本植物的根、莖、葉處。奇特的是，它完全捨棄了根、莖、葉等營養器官，也沒有葉綠體光合作用給自己製造養分，只剩下非常簡單的結構。於是乎大王花生長所需的養分全部來源於寄主——它通過退化成菌絲狀的器官，侵入寄主的組織內吸取營養。

不同於大多數的開花植物，大王花不需要經過生根、發芽、茁壯成長等營養發育階段，便直接進入開花期，大王花的這種生命周期是十分特殊的。它在很長的一段時間裡都保持著胚胎的狀態，然而經過長期醞釀開出的巨大花朵，只能維持4-5天。

大王花在生長發育初期，以一種類似於植物內生菌（Endophyte）的菌絲狀結構生存於寄主體內。顧名思義，植物內生菌是一定階段或全部階段生活於健康植物的組織和器官內部的真菌或細菌。

擬南芥生長周期（上）與大王花生長周期（下）

進入花期之前，大王花的全部生命活動都在寄主體內進行。起初這種內生鏈結構僅為一層細胞寬，隨後單列的細胞沿垂直於軸的方向進行分裂，產生多列結構，但是在此過程中細胞並未發生分化，保留著未分化胚細胞的基本特徵：細胞核較大，顆粒狀胞質緻密，有時會有小液泡出現。

這些細胞聚集形成淚珠狀的寄生細胞群，被稱為原球莖（protocorm）。隨著原球莖的繼續生長，細胞才開始分化，出現各種服務於開花的結構，比如形成苞片以防止花苞在衝破寄主根與莖部堅硬的木質組織時受到傷害。

有趣的是，大王花的花苞剛從藤蔓上冒出時，只有桌球那麼大。經過9個月的緩慢生長之後，卻能夠變得十分巨大，其外面包裹著的黑色薄膜發生脹裂，露出玉紅色的花苞。

寄生花花苞

在花期的最後一天，其血紅色花瓣逐漸變黑並開始凋零，在幾周內就會變成一灘粘稠的黑色物質。而成功受粉的雌花會在接下來的7個月內逐漸形成一個半腐爛狀的球狀果實，直徑可達15釐米，具有棕色的木質化表皮，果皮下充滿乳白色、富脂質的果肉，其中包含著上千枚紅棕色的微型種子。目前並未有直接的研究表明大王花的種子是如何傳播的，也不知道它是怎樣寄生於宿主身上。有學者認為大王花種子具有粘性，鹿、野豬等動物無意間觸碰到它們之後，就會被攜帶到處繁衍。

由於大王花的生長發育都在寄主體內完成，直到將要開花時才出現在體外，它在絕大部分時間裡都是「隱而不見」的，這極大地增加了科學家們在野外尋找大王花的難度，可謂真正的「可遇不可求」。也正因如此，在大花草科植物被發現後的兩個世紀裡，其在自然系統中的地位一直無法被確定。

                       

雖然大王花沒有傳言的那麼可怕，但是它對人類似乎也不太友好，劇烈的腐臭味讓我們難以接近，有人甚至形容大王花的氣味為腐肉和糞便味混合的氣味。所以不難理解為什麼早先的探險家會將其當做食人花——這種味道應該來源於它剛吃過的人的屍體吧。

現在我們知道了大王花的這種腐臭味來源於自身合成的揮發性物質，很多大型動物在面對大王花獨特的「花香」時的反應也和我們一樣，會儘可能避而遠之，所以大王花得以躲避很多的「災難」。你可以想像一下，如此巨大的花朵，如果大象剛好路過，想不踩到可能都很難。

而這種腐臭味正好是蒼蠅等腐食動物的最愛，這些小動物剛好也可以幫助自己傳粉，於是大王花便盡全力將這一特點發揮到極致。有些種類的大王花為了使自己的味道傳的更遠，還能夠產熱以促進揮發。另外在具有較大花朵的大王花種群中，它們中央圓盤頂部的手指狀突起可以充當輻射器發散裝置，以起到進一步分散氣味的作用。

所以也不難理解為什麼大王花的體型如此之大。在較為昏暗的熱帶雨林底部，較大的花更容易被傳粉者發現，具有一定的遺傳優勢。但是考慮到寄主本身對於寄生植物的承載能力，或者花本身的限制，大王花的體型並不能無限生長，它存在一個臨界值，所以大王花需要通過其他的手段來幫助自己完成儘可能多的傳粉，比如上文提到的吸引腐食動物的腐臭味，而較小及中等體型的大王花種群會通過產生更多的花來彌補單個花體型上的不足。

為了更好地扮演腐肉，大王花血紅色的花瓣上點綴了鮮豔的或白或黃的斑點，在蒼蠅等小動物循著氣味找來時，不至於有上當受騙的感覺。此外大王花表面的毛狀結構很好地模仿了動物皮毛的觸感，所以當這些小昆蟲落抵達花上時，就會產生一種找到腐肉的幻覺。大王花可以說很注重這些傳粉者的嗅覺、視覺與觸覺體驗了。

有些被迷惑的昆蟲還會在大王花上產卵，不過等待著這些將要孵化出來的小生命的必然是缺乏食物而死亡。

仔細觀察大王花的話，我們會發現它的花具有很奇特的花室結構，這在一定程度上可以起到困住傳粉者的作用，以最大限度地延長其在花中的時間，以增加蒼蠅等腐食生物與花柱或花葯的接觸機會。

大王花解剖圖 圖源中國國家地理

大王花的花室是由花被與環形的中空隔膜組成的類似於房屋內庭的結構，花被即花萼和花冠的總稱。大花草科植物裡不同種的花具有不同的花室形態，當然有的種類並沒有花室。花室內有一個被稱為中心軸柱的結構，其上帶有大王花的生殖器官雄蕊或者雌蕊。

大花草科下的三種植物個體。

A.大王花 由五片花被裂片形成的一個輪生體和隔膜組成花室

B.Rhizanthes 無隔膜，中心軸柱暴露在外

C.寄生花 兩個輪生體（各五片花被裂片，共十片）和隔膜組成花室

除了延長昆蟲的停留時間，雄花也會形成液體狀的花粉液漿。當傳粉者與花葯接觸時，花粉液漿會沉積在它的背上。即使液漿變幹，花粉仍能存活數天。而當花粉與雌花柱頭表面接觸時，花粉又會重新水化，以此完成受精。

為了繁殖大王花可以說是相當盡力了，並且形成了一套近乎完美的繁殖系統。只可惜其極短的花期和極低的種群密度，一朵花再完美又如何呢？傳粉動物在幾天的花期內找不到另外一朵異性花，最後還是得不到很好的繁殖。自然的，大王花在1984年就被列為「世界範圍內遭受最嚴重威脅的瀕危植物」。

 

如果要保護好這類植物，我們需要了解它們的繁殖方式以及遺傳發育相關的生物學信息。2018年，時隔幾十年後我國科學家在距西雙版納500米處的區域再次找到了兩株寄生花，其中一株開雄花，一株開雌花。研究人員對其進行人工授粉，6個月之後，收穫了成熟飽滿的果實。這意味著中國科學院西雙版納熱帶植物園是世界上第二個、同時也是中國首個獲得寄生花種子的植物園。

寄生花的果實

寄生花果實外觀為黑色，呈糊狀而扁平的圓盤形，直徑約為6釐米，同樣地散發著令人不悅的氣味。經過清潔處理後，研究人員一共獲得38907顆種子，每粒種子的長度僅為40至50微米，與寄生花的大小形成鮮明的對比。

那麼大王花與寄生花為什麼能夠長到如此之大呢？科學家通過分子生物學技術分析發現，大花草科是在約4600萬年前從花朵較小的大戟科中分化出來的。隨著時間的推進，其花冠增加到20多釐米，直到近100萬年才快速進化，成為世界上最大的花。

即使現在生物技術取得了飛躍性的進展，但是這種「可遇不可求」的大花草科植物仍然十分很神秘。我們成功獲得寄生花的種子無疑邁進了巨大的一步，而對其遺傳與進化的分析也可以幫助我們解開「大王花為何如此之大」的疑惑。

它們身上確實還有許多未知值得我們去探索。

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神奇的植物：大王花，以其臭味被稱為「霸王」. 中國管科院紅豆杉中心. 2019.7.19

徐仁修. 馬來西亞最獨特的植物:大王花與豬籠草[J]. 中國國家地理(2):98-105.

中國唯一的「寄生花」近30年後重現西雙版納(組圖). 中國新聞網. 2019.1.20

罕見的寄生花，三萬八千顆種子收穫不易丨Science 活物誌科技日報 2019.9.15

Nikolov L A ,  Endress P K ,  Sugumaran M , et al. Developmental origins of the world『s largest flowers, Rafflesiaceae[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2013, 110(46):18578-18583.