大王花是一种寄生植物,主要寄生于藤本植物的根、茎、叶处。奇特的是,它完全舍弃了根、茎、叶等营养器官,也没有叶绿体光合作用给自己制造养分,只剩下非常简单的结构。于是乎大王花生长所需的养分全部来源于寄主——它通过退化成菌丝状的器官,侵入寄主的组织内吸取营养。
不同于大多数的开花植物,大王花不需要经过生根、发芽、茁壮成长等营养发育阶段,便直接进入开花期,大王花的这种生命周期是十分特殊的。它在很长的一段时间里都保持着胚胎的状态,然而经过长期酝酿开出的巨大花朵,只能维持4-5天。
大王花在生长发育初期,以一种类似于植物内生菌(Endophyte)的菌丝状结构生存于寄主体内。顾名思义,植物内生菌是一定阶段或全部阶段生活于健康植物的组织和器官内部的真菌或细菌。
拟南芥生长周期(上)与大王花生长周期(下)
进入花期之前,大王花的全部生命活动都在寄主体内进行。起初这种内生链结构仅为一层细胞宽,随后单列的细胞沿垂直于轴的方向进行分裂,产生多列结构,但是在此过程中细胞并未发生分化,保留着未分化胚细胞的基本特征:细胞核较大,颗粒状胞质致密,有时会有小液泡出现。
这些细胞聚集形成泪珠状的寄生细胞群,被称为原球茎(protocorm)。随着原球茎的继续生长,细胞才开始分化,出现各种服务于开花的结构,比如形成苞片以防止花苞在冲破寄主根与茎部坚硬的木质组织时受到伤害。
有趣的是,大王花的花苞刚从藤蔓上冒出时,只有乒乓球那么大。经过9个月的缓慢生长之后,去能够变得十分巨大,其外面包裹着的黑色薄膜发生胀裂,露出玉红色的花苞。
寄生花花苞
在花期的最后一天,其血红色花瓣逐渐变黑并开始凋零,在几周内就会变成一滩粘稠的黑色物质。而成功受粉的雌花会在接下来的7个月内逐渐形成一个半腐烂状的球状果实,直径可达15厘米,具有棕色的木质化表皮,果皮下充满乳白色、富脂质的果肉,其中包含着上千枚红棕色的微型种子。
目前并未有直接的研究表明大王花的种子是如何传播的,也不知道它是怎样寄生于宿主身上。有学者认为大王花种子具有粘性,鹿、野猪等动物无意间触碰到它们之后,就会被携带到处繁衍。
由于大王花的生长发育都在寄主体内完成,直到将要开花时才出现在体外,它在绝大部分时间里都是“隐而不见”的,这极大地增加了科学家们在野外寻找大王花的难度,可谓真正的“可遇不可求”。也正因如