科学网—追星高魔芋
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2026-4-19 09:55
| 个人分类: 科普 | 系统分类: 科研笔记
图1 我追过星，左大王花，右上大树杜鹃，右下垫紫草
我也是个追星族，不过我追的是植物界的明星。今年春节刚过，我就深入到高黎贡山的密林中，追寻大树杜鹃；得知垫紫草正在开花，我不顾疲惫爬上4800的高山流石滩；为的是一睹它那蓝色的芳颜；在泰国考察时，听闻附近热带雨林中的大王花正在绽放，我忍受着酷热，在山地热带雨林中行走几个小时，就想看看它深闺中的模样（图1）。这次，在成都的会议刚结束，我便匆匆赶到了西双版纳热带植物园，那里有一个明星正要开启秀场。
这次追星的对象是高魔芋。它是天南星科，魔芋属（ Amorphophallus ）植物。魔芋从汉字组成上看就透着一股鬼魅，麻字头下面一个鬼字。芋则是人们熟悉的一种食物，主要指的是芋属（ Colocasia ）植物，两者是“表兄弟”，同属天南星科植物。芋属植物富含淀粉，大多可以食用。水稻种植传入日本之前的绳文时代，芋头是一种重要的食物来源。著名的荔浦芋头是一道美食，也是芋属植物。
魔芋属植物全球约有200种左右，为多年生草本，通常拥有巨大的扁球形块茎，巨型叶与“腐臭花味”是其两大典型特征。每年只长1片叶子，但叶柄粗壮，叶片多次分裂后巨大如伞，高度可达1米以上。
大家对这种“麻+鬼” “芋头”的第一个念头是它一定有毒。大家的感觉是对的，魔芋属植物全株有毒，它们的块茎中含有大量草酸钙针晶和生物碱，直接食用会严重刺激口腔和消化道黏膜，引起灼痛肿胀。虽说毒性，但它们家族中部分种类，经过处理后可以成为重要的保健食品。云南有一道菜，叫做“魔芋豆腐”，是用花魔芋 （ A. konjac ）（图2）的块茎经过磨碎、水洗、加碱（如石灰水）煮沸后制作而成。由于富含葡甘聚糖（KGM）这种优质水溶性膳食纤维，且热量极低，魔芋豆腐及其相关的产品就成了控糖降脂的减肥食品。葡甘聚糖可延缓碳水化合物吸收，降低餐后血糖波动，还能与胆汁酸结合，促进胆固醇代谢排出体外，同时能增强饱腹感，减少其他高热量食物的摄入，助力体重管理。
图2 花魔芋(照片来自中国植物图像库）
不仅如此，魔芋属植物富含的葡甘聚糖具有极强的吸水膨胀性（可达干重的80-100倍）和胶凝性，魔芋属的有些种类可广泛应用于食品工业（如果冻、素食仿生食品）以及造纸、纺织、化妆品等领域。
魔芋属的花序由肉穗花序（spadix）及其外围的佛焰苞（spathe）组成（图3a）。佛焰苞通常呈漏斗状，偶尔分化为檐部（limb）与壶部（kettle），形成腔室或陷阱结构（Bröderbauer et al. 2012）（图3b）。肉穗花序自下而上可分为三个区域（图1b）：最基部为雌花区（着生雌花，图3c），向上为雄花区（着生雄花），顶端则为附属器（appendix）（图3b），附属器的功能是产生并释放气味。
图3 约翰逊魔芋（ A. johnsonii ）花序解剖图 ：a 约翰逊魔芋, b 同一花序纵切，显示基部着生雌花区，向上为雄花区，顶端为附属器,注意附属器基部膨大，其与佛焰苞缢缩结构、光滑的花室壁共同作用，使进入的昆虫难以逃离。c 雌花区与雄花区特写,d c的局部放大。示开花第二天花粉束（pollen strands）挤出(引自Claudel Arthropod-Plant Interactions (2021) 15:833–844
魔芋属植物的花非常短命，通常仅持续2天。开花时花序中的雌花首先开花，在花期第一天，雌花的柱头可以接受花粉。到了花期第二天，雄花才开放释放花粉，而此时同一花序上雌花的柱头早已失去授粉能力。魔芋依靠这种机制，避免自花授粉。
魔芋属要想传宗接代，就必须靠昆虫为其传粉。魔芋属植物吸引昆虫的绝招是释放臭味，它们中的大多数物种会释放恶臭气味，闻起来像尸体、腐肉、粪便、厩肥。魔芋属植物释放的气味虽然令人作呕，但却是苍蝇和甲虫所喜爱的。释放臭味正是魔芋属植物的生存智慧，它们凭借这种独特气味精准吸引传粉者，完成传粉繁衍。
这种传粉方式配得上魔芋的“麻+鬼”组合。疣柄魔芋（ A.paeoniifolius ）（图4）靠独特臭味将屎壳郎吸引到花序上进食、交配，稍有不慎，屎壳郎便会跌入佛焰苞的深处。跌落花中的屎壳郎拼命想要爬出来，可佛焰包内壁光滑，它爬上又跌落，往返不已，浑身沾满花粉，直到次日花朵凋落才得以脱身。脱困的屎壳郎“执迷不悟”，又飞向另一朵花，再度掉入其中，就在这爬来爬去的过程中，帮疣柄魔芋完成了传粉。
图 4 疣柄魔芋（左刚从土中冒头的疣柄魔芋，右成熟的疣柄魔芋）
图5 巨魔芋
图6 高魔芋
巨魔芋（泰坦魔芋）（ A. titanum ）和高魔芋（ A. gigas ），是魔芋属中两颗最亮的明星。巨魔芋长着一个硕大的花（佛焰苞+花序）。2022年巨魔芋首次在版纳植物园开花，那是一个特殊的时期，我不顾种种的不便，也专程去追过它（图5）。
这次我追的高魔芋( A. gigas )是魔芋界的“长腿巨人”，它身高可到3米左右。版纳园的同行用的广告词是“开花比人高”，我觉得应该改为“开花比姚明高”，像我这样的小个头爬上桌子还没有它高呢(图6)。
高魔芋绝对是植物界中的一线明星，它生长于印度尼西亚苏门答腊的热带雨林中，极为罕见。对于大多数人而言，能前往苏门答腊热带雨林的机会本就不多，在雨林中偶遇高魔芋的概率更是微乎其微，而且巨魔芋要蓄积5至10年的能量，才能开一次花，，开花后花期十分短暂，仅能持续48小时，全世界人工栽培开花次数十分有限。我认为在野外看到高魔芋的难度，远远大于看到大熊猫的难度。多亏了版纳园的同行将其引种到植物园中，而且还开花了，如此难得的机会，我这个追星族且有错过之理。
版纳园的同行为高魔芋的登台亮相做了充分的准备，他们制作了科学而通俗的介绍牌（图7），在高魔芋的周边摆放了许多天南星科的其它植物，既帮助大家理解天南星科植物的特征，又衬托了高魔芋的高度。同事们在一个星期前就通过直播在网上造势，我就是被他们的直播造势吸引来的。由于这是高魔芋首次在国内开花，大家都不熟悉它的特性，几次预报开花的时间都不准确，我赶到的时候，它的佛焰包并没有完全展开。
图7 高魔芋的解说牌
高魔芋和巨魔芋等都是首次引入国内植物园的物种，引种驯化看似简单，其实不易。在植物园工作多年，我知道植物园最缺的人才是能把植物种活种好的人才。王莲是西双版纳植物的明星植物，但一度王莲在版纳植物园长得并不好，有个同事说了一句狠话，他说：“一个连王莲都种不好的植物园，怎么能叫一流植物园”，这句话刺激了园林部的同行，他们摸清了王莲的生长规律，精心栽培。此后，版纳园的王莲长得越来越好。高魔芋的种子也殊为不易，无论是从种子萌发还是从块茎入手到需要细心培育。希望植物园能涌现更多这类能把植物种好的专业人才。
站在高魔芋的花下，一个萦绕在脑海中的问题又浮上心头。生物多样性对大多数普通大众来说，还是一个模糊的概念。通过展示高魔芋、巨魔芋这类旗舰物种的美、怪、奇，是让普通大众认识生物多样性重要性最快捷且直击人心的途径，这个大概就是版纳园的同事努力去种植这些珍惜植物的意义所在。
图8 成熟的高魔芋
又及：这篇博文完成的时候，在版纳园同事的直播宣告高魔芋开放了（图8）。但见它的黄色的肉穗花序膨大变粗，佛焰苞有绿变紫，展开成为漏兜状，空气中飘出了一丝淡淡的臭味。如果你此时飞往版纳植物园，一定还能看到它的模样。
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