“溫血”的植物

殷茜 歷珂

提及植物，我們常常認(rèn)為它們是被動的，既無法運(yùn)動，也不能對外界刺激迅速產(chǎn)生反應(yīng)，似乎總是逆來順受的狀態(tài)。但是，事實(shí)真是如此嗎？

其實(shí)，植物既主動又聰明，既懂得發(fā)揮特長又精通共贏之道。在史詩般波瀾壯闊的進(jìn)化歷程中，它們發(fā)展出了一系列令人稱奇的適應(yīng)技能，比如今天我們要說的——有些植物竟然會發(fā)熱。

植物也會發(fā)熱

1778年，法國生物學(xué)家拉馬克在觀察天南星科疆南星屬植物的開花過程中，首次發(fā)現(xiàn)了花朵升溫的奇異現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)激起了植物學(xué)家的研究興趣，在天南星科植物之外，他們還找到了越來越多會發(fā)熱的植物。200多年過去了，如今，人們在番荔枝科、棕櫚科、馬兜鈴科、蘇鐵科、環(huán)花草科和睡蓮科等10余科種子植物的花朵、花序或球果中，都觀測到了顯著的發(fā)熱現(xiàn)象。

到底能有多熱

一些能夠強(qiáng)烈產(chǎn)熱的植物種類在開花時，最高溫度甚至能夠達(dá)到40℃以上，往往比周圍氣溫高出10～20℃。對于通常無法調(diào)節(jié)體溫的植物來說，如此高溫堪比溫血的動物。

天南星科植物是深諳發(fā)熱之道的植物界翹楚。斑點(diǎn)疆南星是一種原產(chǎn)于歐洲南部和非洲北部的草本植物，濃綠光亮的箭頭形葉片清秀、可愛，使它們成為一種受人歡迎的觀葉植物。

斑點(diǎn)疆南星有著天南星科植物的典型花序，淡綠色的苞片是它們標(biāo)志性的佛焰苞。佛焰苞悉心呵護(hù)著身下肉穗狀的花序，為它們遮風(fēng)擋雨。可別小瞧了這根看似平平無奇的肉穗花序，它可是一支名副其實(shí)的“加熱棒”呢！溫暖的肉穗花序溫度竟可達(dá)到30℃以上，遠(yuǎn)高于環(huán)境溫度，簡直熱情似火。

蘇鐵科植物和它們的遠(yuǎn)親松柏類植物一樣，都沒有花瓣、花苞，以球果的形式進(jìn)行繁殖，通常借助風(fēng)來傳粉。但是，有時它們也會另辟蹊徑。目前，大約一半的已知產(chǎn)熱植物都來自蘇鐵科，這些植物能夠加熱雄球花（小孢子葉球）。雄球花由螺旋狀排列的小孢子葉組成，那里有豐富的花粉。許多被子植物只能將花朵加熱數(shù)小時至數(shù)天，而蘇鐵科植物的“熱情”卻相當(dāng)持久，它們能將雄球花連續(xù)加熱數(shù)周之久。發(fā)熱的雄球花在夜間的溫度能比周圍環(huán)境溫度高出6℃，著實(shí)驚人。有些蘇鐵科植物的發(fā)熱還具有節(jié)律，它們只在下午和傍晚昆蟲活躍的時候才發(fā)熱，同時釋放出類似甜薄荷的香味，并流出含糖和氨基酸的汁液。

為什么要發(fā)熱

一方面，溫暖的花朵對植物和傳粉昆蟲來說，都大有裨益。天南星科中能夠發(fā)熱的植物都具有“加熱棒”發(fā)熱、佛焰苞保溫的精妙設(shè)計(jì)，這樣的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生的熱量可以使四周氣流旋轉(zhuǎn)，變成圍繞花朵的渦流。從各個方向而來的氣流，最終都將轉(zhuǎn)向花苞開口處。這樣一來，花朵頂端雄花產(chǎn)生的花粉便可以被吹到下方的雌花內(nèi)。即使沒有昆蟲幫忙傳粉，植物自己也能利用氣流來促進(jìn)傳粉。如此精妙，令人贊嘆！

另一方面，人類的眼睛無法看到紅外線，但是許多昆蟲可以。紅外輻射是昆蟲的引誘劑，紅外線是它們定位食物的一種方式。溫度越高，它們散發(fā)紅外線的強(qiáng)度就越大。所以，我們可以想象，在昆蟲眼中，溫?zé)岬幕ǘ淇赡芎盟粕⒙湓谏种械狞c(diǎn)點(diǎn)星光，真是一番奇妙美好的景象！

升溫不僅在視覺上能引起昆蟲的注意，還能大大促進(jìn)花香散發(fā)，在嗅覺上也“抓”住了昆蟲。大葉南蘇在開放初期，佛焰苞松動，伴隨著“加熱棒”的發(fā)熱，濃郁的花香從裂縫中散發(fā)出來，加速昆蟲定位。發(fā)熱還能夠促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管伸長，提高繁殖成功率。這種發(fā)熱機(jī)制可真是一舉兩得！

在自然界，溫暖本身就是一種直接獎勵。帶著溫?zé)岬幕ǘ錃庀?，像一份看不見的請?zhí)?，邀請到很多昆蟲來花間聚會。

溫暖的花朵為昆蟲提供了夜間的最佳庇護(hù)所。在這里，它們聚餐、會友、住宿、繁衍?；ǘ浜帽壤ハx的“星級酒店”，有些昆蟲會在溫暖的花室中停留24小時之久。留住了昆蟲，植物授粉還用愁嗎？發(fā)熱植物和昆蟲間的互助，再一次展現(xiàn)了自然界廣泛存在的互利共贏和協(xié)同進(jìn)化。

熱量從何而來

這個問題的答案在于植物的線粒體，它好比一座能量工廠。在那里，植物利用糖類或脂類等儲能物質(zhì)，進(jìn)行一系列復(fù)雜而精密的生物化學(xué)反應(yīng)，為植物供能。大幅度加熱花朵絕非易事，線粒體這家“工廠”會為了這一年一度的盛事準(zhǔn)備特殊的“生產(chǎn)線”。這條“生產(chǎn)線”由交替氧化酶進(jìn)行催化，是一種獨(dú)特的氧化酶途徑，被稱為“抗氰呼吸”。使用這一條“能量生產(chǎn)線”，就能夠抵抗氰化物的抑制，防止活性氧的形成，產(chǎn)生大量熱量，實(shí)現(xiàn)花朵等的升溫。

“溫血”植物的世界里還有很多未知的奧秘，吸引著科學(xué)家爭相探索。但是，有一個觀點(diǎn)已經(jīng)得到了越來越多的證實(shí)，那就是緘默不語的植物在億萬年卓越奇幻的演化之路上，創(chuàng)造了屬于自己的智慧。