“温血”的植物

● 文/国家植物园（北园） 殷茜 历珂

植物也会发热

1778 年，法国生物学家拉马克在观察天南星科疆南星属植物的开花过程中，首次发现了花朵升温的奇异现象。这一发现激起了植物学家的研究兴趣，在天南星科植物之外，他们还找到了越来越多会发热的植物。200 多年过去了，如今，人们在番荔枝科、棕榈科、马兜铃科、苏铁科、环花草科和睡莲科等10 余科种子植物的花朵、花序或球果中，都观测到了显著的发热现象。

提及植物，我们常常认为它们是被动的，既无法运动，也不能对外界刺激迅速产生反应，似乎总是逆来顺受的状态。但是，事实真是如此吗？

其实，植物既主动又聪明，既懂得发挥特长又精通共赢之道。在史诗般波澜壮阔的进化历程中，它们发展出了一系列令人称奇的适应技能，比如今天我们要说的——有些植物竟然会发热。

到底能有多热

一些能够强烈产热的植物种类在开花时，最高温度甚至能够达到40℃以上，往往比周围气温高出10～20℃。对于通常无法调节体温的植物来说，如此高温堪比温血的动物。

天南星科植物是深谙发热之道的植物界翘楚。斑点疆南星是一种原产于欧洲南部和非洲北部的草本植物，浓绿光亮的箭头形叶片清秀、可爱，使它们成为一种受人欢迎的观叶植物。

斑点疆南星有着天南星科植物的典型花序，淡绿色的苞片是它们标志性的佛焰苞。佛焰苞悉心呵护着身下肉穗状的花序，为它们遮风挡雨。可别小瞧了这根看似平平无奇的肉穗花序，它可是一支名副其实的“加热棒”呢！温暖的肉穗花序温度竟可达到30℃以上，远高于环境温度，简直热情似火。

苏铁科植物和它们的远亲松柏类植物一样，都没有花瓣、花苞，以球果的形式进行繁殖，通常借助风来传粉。但是，有时它们也会另辟蹊径。目前，大约一半的已知产热植物都来自苏铁科，这些植物能够加热雄球花（小孢子叶球）。雄球花由螺旋状排列的小孢子叶组成，那里有丰富的花粉。许多被子植物只能将花朵加热数小时至数天，而苏铁科植物的“热情”却相当持久，它们能将雄球花连续加热数周之久。发热的雄球花在夜间的温度能比周围环境温度高出6℃，着实惊人。有些苏铁科植物的发热还具有节律，它们只在下午和傍晚昆虫活跃的时候才发热，同时释放出类似甜薄荷的香味，并流出含糖和氨基酸的汁液。

为什么要发热

一方面，温暖的花朵对植物和传粉昆虫来说，都大有裨益。天南星科中能够发热的植物都具有“加热棒”发热、佛焰苞保温的精妙设计，这样的结构和产生的热量可以使四周气流旋转，变成围绕花朵的涡流。从各个方向而来的气流，最终都将转向花苞开口处。这样一来，花朵顶端雄花产生的花粉便可以被吹到下方的雌花内。即使没有昆虫帮忙传粉，植物自己也能利用气流来促进传粉。如此精妙，令人赞叹！

另一方面，人类的眼睛无法看到红外线，但是许多昆虫可以。红外辐射是昆虫的引诱剂，红外线是它们定位食物的一种方式。温度越高，它们散发红外线的强度就越大。所以，我们可以想象，在昆虫眼中，温热的花朵可能好似散落在森林中的点点星光，真是一番奇妙美好的景象！

升温不仅在视觉上能引起昆虫的注意，还能大大促进花香散发，在嗅觉上也“抓”住了昆虫。大叶南苏在开放初期，佛焰苞松动，伴随着“加热棒”的发热，浓郁的花香从裂缝中散发出来，加速昆虫定位。发热还能够促进花粉的萌发和花粉管伸长，提高繁殖成功率。这种发热机制可真是一举两得！

在自然界，温暖本身就是一种直接奖励。带着温热的花朵气息，像一份看不见的请帖，邀请到很多昆虫来花间聚会。

温暖的花朵为昆虫提供了夜间的最佳庇护所。在这里，它们聚餐、会友、住宿、繁衍。花朵好比昆虫的“星级酒店”，有些昆虫会在温暖的花室中停留24 小时之久。留住了昆虫，植物授粉还用愁吗？发热植物和昆虫间的互助，再一次展现了自然界广泛存在的互利共赢和协同进化。

热量从何而来

这个问题的答案在于植物的线粒体，它好比一座能量工厂。在那里，植物利用糖类或脂类等储能物质，进行一系列复杂而精密的生物化学反应，为植物供能。大幅度加热花朵绝非易事，线粒体这家“工厂”会为了这一年一度的盛事准备特殊的“生产线”。这条“生产线”由交替氧化酶进行催化，是一种独特的氧化酶途径，被称为“抗氰呼吸”。使用这一条“能量生产线”，就能够抵抗氰化物的抑制，防止活性氧的形成，产生大量热量，实现花朵等的升温。

“温血”植物的世界里还有很多未知的奥秘，吸引着科学家争相探索。但是，有一个观点已经得到了越来越多的证实，那就是缄默不语的植物在亿万年卓越奇幻的演化之路上，创造了属于自己的智慧。