精采主題
VOL:63期

便便上的怪奇植物

精采主題撰文/曾彥誠|企編/許雅筑

走入山裡的潮濕森林中,形形色色的植物映入眼簾,從地表的苔蘚與地衣,到聳立通天的樹木與附著其上的蕨類,形成一片綠油油的景象,令人心曠神怡,也有許多植物開出各色花朵,讓山林的色彩更繽紛。如果你在地面上細細搜尋,有機會發現幾株小巧可愛,渾身潔白、晶瑩剔透的花朵,棲身在枯枝落葉間,不過你也可能發現……花朵底下竟是糞便!不正是俗話說的「鮮花插在牛糞上」嗎?這是什麼怪事?

印象中,植物最主要的色彩就是綠色,像是新芽、葉子、莖、花萼等,綠色的來源是細胞裡的葉綠素,植物利用葉綠素來行光合作用,把吸收的二氧化碳轉成醣類,再經由維管束輸送到全身,這是植物主要的養分來源,而根部也會吸收土壤裡的水分和礦物質。

不過,有些植物完全不行光合作用,它們的葉子通常缺乏葉綠素,甚至不長葉子,所以外表看來一點也不綠,和我們印象中的植物很不相同。既然不能行光合作用自給自足,這些植物勢必得從其他地方獲取營養。其中一群植物會寄生在其他綠色植物上,吸取綠色植物的養分,就是一般所說的「寄生植物」;但森林底層的這群植物卻很奇怪,並沒有寄生在其他植物上,而是直接從土壤冒出來,它們通常非常嬌小,一株一株的,看似獨自生活,這樣如何得到養分呢?早期科學家推測它們是依靠根來分解土壤中的營養物質,轉化成養分而吸收,於是稱呼它們為「腐生植物」,行腐生生活的生物具備分解環境中養分的能力,像香菇這種真菌類就屬於腐生生物。由於動物排出的糞便,經過分解也可化為養分,那麼見到這些行腐生生活的怪奇植物在糞便旁,也就不奇怪囉!

這群不顯眼的怪奇植物,隱身在山林裡,鮮為人知,多虧了科學家和自然愛好者仔細發掘,才讓它們一一現身。到底有誰呢?來認識這些獨具特色的成員吧!

解開養分吸收之謎

人們最初認為,這些失去綠色、嬌小又難得一見的植物,就跟香菇一樣行腐生生活,所以稱它們為「腐生植物」,不過,事情不如表面所見那麼簡單!隨著更深入的研究,科學家才發現,在這些植物的根部底下,竟連接著真菌的菌絲,原來這些植物是從根部透過菌絲,吸收真菌的營養,真菌才是幕後一直吸收糞便養分的關鍵角色,真是誤會大了!

真菌與植物間的關係其實是一門大學問,科學家在四億年前的植物化石中,就發現植物根內充滿了真菌,顯示植物與真菌當時已共同生活。為何要共同生活呢?可能的原因是,植物從很久以前生長在水中,演化到後來生活範圍才漸漸擴展到陸地上,因此植物剛開始不容易適應乾燥的陸地環境,但真菌可以幫植物解決難題,只要植物的根和真菌的菌絲結合在一起,形成「菌根」,就能共享彼此的養分、水分和礦物質,這類真菌的名字就叫做「菌根菌」。.....

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2020年4月 ]