大花草是世界上最大的花,或许也是最臭的花;它让无数人为之惊叹,也让科学家琢磨不透。在过去的200年里,大花草始终是世人的焦点;而未来,它却可能在我们的注视中走向灭绝。1818年,英国植物学家约瑟夫·阿诺德在跟随新上任的斯坦福德·拉弗尔斯中尉远征时,在苏门答腊岛的英属明古莲地区发现了一朵奇异的巨型花朵。植物学家的本能使得阿诺德迅速把这朵花剪下,并将其制作成标本。
不幸的是,在这不久后,阿诺德就因发热而逝世。随后这份标本及其相应的图鉴被送回了英国,交由苏格兰植物学家罗伯特·布朗进行研究。为纪念拉弗尔斯和阿诺德,布朗将这种植物命名为阿诺德大花草。在之后的岁月里,人们又陆续发现了其他物种的大花草,它们在外形、气味、生长周期上都非常相似。如今,这种神奇植物集荣誉与恶名于一身。
在印度尼西亚,大花草被奉为3大国花之一;对普通人而言,它们更广为人知的头衔或许是“最大的花”、“最臭的花”;而在遗传学家眼里,它们是不折不扣的“花中窃贼”,其基因组中蕴含的谜团,直至今日也尚未被完全解开。
1993年,阿诺德大花草和美丽蝴蝶兰、茉莉花共同被选为印度尼西亚三大国花。后两者均是由于美丽的外表而获此殊荣,但阿诺德大花草入选则是因为其稀有性。
苏门答腊岛的明古鲁省是阿诺德大花草的主要生长地,此外,少数阿诺德大花草还分布在加里曼丹岛上。除了有限的分布范围,大花草转瞬即逝的花期也让这种花朵更为罕见。在大花草长达数年的生命周期中,5~7天的花期只能算是它漫长岁月中留下的惊鸿一瞥。在开花之前,大花草已经在宿主植物体内“潜伏”了2~3年。在有条不紊地完成播种和受精后,大花草这才出现在人们的视野中。
然后再经历1~2年的花苞期和花被期,约1%~18%的大花草能够存活下来并开出花朵。仿佛睡醒了一般,大花草会在1~2天内倏然绽放,而后花朵会在一周内迅速凋谢。1个月内,花朵便消失得无影无踪,只留下雌性大花草的花柱,孑然等待着新生命的诞生。6~8个月后,大花草果实成熟,默然等待与蓦然绽放的生命图景将再一次上演。
或许因为沉寂太久,大花草铆足了劲,一举开出了世界上最大的花。
目前有记录的最大的花朵来自阿诺德大花草,其直径可达到106.7厘米,重约11千克,花朵中央甚至能放下一个婴儿。更奇怪的是,大花草没有根茎叶等植物常见器官。这并不是因为大花草将所有的营养都用在了花的发育上,而是与它的生存方式息息相关。大花草是一类典型的寄生生物,其营养都来自宿主植物,因此不需要额外的器官来合成和运输营养物质。
在宿主选择上,大花草可是相当挑剔,绝大多数大花草科植物都将葡萄科的崖爬藤属植物作为唯一的宿主。但让大花草闻名世界的,不仅仅是其怪兽般的尺寸和奇特的外形,还有它们所散发出的类似腐肉的诡异气味——“腐尸花”的别名也由此而来。这种气味在大花草开花期的第三四天的中午最为明显,这也正是大花草传粉的最佳时期。
对于人类来说,这种味道可谓臭气熏天,但食尸类蝇虫却对此趋之若鹜——它们是大花草精心挑选的传粉者,单次飞行距离最远可达到19~22千米。为了吸引这些小蝇虫,大花草煞费苦心:它们会提高自身的代谢水平,从而散发出热量以加速臭味分子传播;适宜的温度也能帮助蝇虫在造访大花草时,减少热量消耗。当这些蝇虫离开大花草时,它们的背上会携带非常粘稠的含有花粉的液体。
这些液体能在体外保持活性长达数周,直到蝇虫将它们带给雌性大花草。
从形态到气味再到生存方式,大花草身上隐藏着众多未解之谜。但对科学家而言,大花草最能吸引他们的是隐藏在其基因组中的秘密。2014年,美国长岛大学布鲁克林分校的生物学家让迈尔·莫利纳决定研究大花草的基因。她想知道的是,大花草的种种奇特之处是否在基因层面也有所体现。
在对大花草的基因组测序后,莫利纳惊讶地发现他们无法检测到叶绿体基因组或者其他色素体基因组的存在。对植物学家来说,这是一项难以置信的发现,因为色素体介导的光合作用是植物的标志特征之一,在大约15亿年前原生生物就通过吞食蓝藻获得了进行光合作用的能力。但这项发现只是个开始。今年,戴维斯及其团队发现大花草科的寄生花不仅不含有色素体基因组,而且它们丢失了近一半的在植物中广泛存在的保守基因。
要解开这个谜题,需要对基因组展开更详细的分析,例如分析转座元件与基因组其它特征元件之间的联系。但也正是由于这些重复片段的存在,解析大花草的基因组绝非易事。
无论如何,留给戴维斯和其他科学家的时间或许不多了。漫长的生长周期、短暂的花期、人类的活动以及当地居民和科学家的采集,都让大花草科植物在灭绝的边缘摇摇欲坠。
例如,大花草属的惊奇大花草自2008年起就被列入世界自然保护联盟濒危物种红色名录,目前该物种数目仍在继续下降。而作为首个正式命名的大花草,阿诺德大花草的生存状况同样不容乐观。印度尼西亚明古鲁大学的保护生物学家阿古斯·苏萨蒂亚曾在2003年走访过位于明古鲁省的三个阿诺德大花草生长地。但到2014年时,这三个生长地中却已经全然不见阿诺德大花草的踪迹。
莫利纳如今正和美国植物园合作,努力实现对大花草的人工培育。她希望有朝一日,在植物园中盛开的大花草,或许会以其独特魅力惊艳世人。人们在驻足欣赏它的美丽时,或许也会想到它身上承载的科学之谜,以及它面临的生存危机。