这种兰花会利用真菌促进自身的生长

有些兰花进化出了一种独特的寄生生活方式，放弃了完全依赖光合作用，转而从真菌中汲取养分。 Oreorchis patens就是一个有趣的例子，它既能进行光合作用，又能寄生真菌。

当兰花 Oreorchis patens 碰巧生长在朽木附近时，它会将其真菌共生体转移到能分解朽木的真菌共生体上，并在不停止光合作用的情况下大幅增加从朽木中获取的养分。 因此，植物长得更大，开出的花也更多。 图片来源：Shun Ansai，改编自《植物杂志》2005（DOI: 10.1111/tpj.70045）

研究人员发现，当这些兰花生长在腐木附近时，它们会转而寄生于能分解腐木的真菌，从而扩大自己的体积，提高繁殖成功率。 然而，只有一小部分兰花可以利用这一点，因为这取决于特定的环境条件。 这项研究揭示了兰花复杂的机会主义生存策略，暗示了更深层次的生态奥秘。

大多数兰花都与根部的真菌形成共生关系，用光合作用产生的糖交换必需的水和矿物质。 然而，有些兰花完全放弃了光合作用，完全依靠真菌获取养分。

神户大学的植物学家 Kenji Suetsugu 一直对这一现象非常着迷，"我一直对兰花如何变成寄生植物感到好奇。 为什么植物会放弃对光合作用的依赖，转而从真菌那里'偷窃'呢？

兰花Oreorchis patens为探讨这一问题提供了一个独特的机会。 作为一种部分寄生植物，它可以进行光合作用，但也会从真菌中汲取多达一半的养分来补充营养。 科学家们一直在研究，这种寄生是否只是为了弥补营养上的不足，或者是否能带来更多的好处。

Suetsugu 解释说："我注意到，Oreorchis patens有时会长出不寻常的珊瑚状根茎，这一特征让人联想到完全依赖真菌的兰花。 我想，这样我就可以将具有这些器官的植物与具有正常根系的植物进行比较，量化它们可能获得的额外养分，并确定这些额外养分是否转化为增强的生长或繁殖成功率。"

在今天（2月19日）发表于《植物学报》的一篇论文中，神户大学的研究小组表明，当兰花碰巧生长在朽木附近时，它会将其真菌共生体转移到分解朽木的真菌共生体上，并在不停止光合作用的情况下显著增加从朽木中获取的养分。 因此，植物长得更大，开出的花也更多。

"简而言之，这些兰花不仅替代了减少的光合作用，还提高了它们的整体营养预算。 对我来说，真菌寄生与植物活力提高之间这种明确的适应性联系是我们的发现最令人激动的地方，因为它为光合作用植物为什么会选择这条道路提供了具体的生态学解释，"Suetsugu 说。

神户大学植物学家 Kenji Suetsugu 解释说："我注意到，Oreorchis patens 有时会长出不寻常的珊瑚状根茎，这种特征让人联想到完全依赖真菌的兰花。 我想，这样我就能将长有这些器官的植物（左图）与长有正常根茎的植物（右图）进行比较，量化它们可能获得的额外养分，并确定这些额外养分是否转化为更高的生长或繁殖成功率。 (图片说明：Kenji Suetsugu，改编自《植物学报 2005》（DOI: 10.1111/tpj.70045）

那么，为什么只有不到 10% 的兰花表现出这种行为呢？ 答案或许可以从以下事实中找到：研究人员只能在倒下和腐烂的树干附近看到寄生个体。 成为寄生虫意味着兰花需要从它们通常的共生体换成能够处理增加的营养负荷的不同真菌。 但是，只有在有倒木的情况下，而且只有在分解过程的特定阶段，才会出现合适的真菌。 换句话说，兰花只有在可能的时候才会寄生，而不是在需要的时候，而且这种机会并不经常出现。

许多问题仍然悬而未决，例如是什么促使兰花长出珊瑚状的根茎，环境因素是否会影响植物从真菌中获取的养分。

Suetsugu 解释了他更广阔的前景："这项工作是为揭示从光合作用到完全寄生的连续性所做的更广泛努力的一部分。 最终，我希望这样的发现能加深我们对兰花为平衡不同生活方式而采用的各种策略的理解，从而有助于保护森林中这些植物令人难以置信的多样性"。

编译自/ScitechDaily