奇妙的植物共生現象

陳博君

在漫長的自然演化進程中，生物之間的關系日漸變得復雜而微妙，其中，共生就是一種非常奇妙的現象。共生現象的形式很多，根據共生物種間的利害關系，大致可分為共棲、共生、附生等。

對于海葵和小丑魚、鯊魚和吸盤魚等海洋動物之間的共生現象，大家已經耳熟能詳了；但是你可能不知道，共生現象不僅存在于動物之間，神秘的植物王國里也有不少有趣的共生現象。

共棲 抵擋病蟲害

在我國內蒙古興安盟阿爾山市浩瀚無邊的林海之中，生長著許多興安落葉松和樟子松。有意思的是，但凡在松樹密集生長的地方，一定也會伴生相當數量的山楊。這種奇妙的松楊共棲現象，讓許多游客既好奇又不解：為什么這里的松樹和楊樹總會長在一塊兒呢？

這要從楊樹說起。楊樹是一種易受細菌、真菌和害蟲侵襲的樹木，一旦感染了細菌或真菌，成片的楊樹林就會爆發大規模的黃粉病、黑斑病或潰瘍病；同時，天牛、地蠶、蚜蟲、紅蜘蛛等許多害蟲，也會對楊樹造成危害。在人工培育的楊樹林中，人們會通過控水、選種、誘殺或使用農藥來消滅病蟲害，保護楊樹的健康生長；但是，在自然環境中，失去了人類庇護的楊樹，要怎樣來抵御各種病害蟲的侵襲呢？與松樹共生，就是楊樹通過長期自然演化選擇的一種自我保護手段。

楊樹與松樹的共生之所以能夠使楊樹避開病蟲害，與一種名為“芬多精”的神秘物質有關。蘇聯列寧格勒大學的杜金博士在實驗中發現，當高等植物受傷時，其花、葉、根、芽等組織的油脂會分泌出一種濃香的揮發性有機物，這種物質能殺死細菌和真菌，防治林木中的病蟲危害并抑制雜草生長。他將這種揮發性的有機物稱為“芬多精”，其字面含義就是“植物殺菌素”。

正因為擁有了特殊的植物殺菌素，松樹不僅使自身具備了強大的防蟲抗病能力，而且還在自己的身邊筑起了一道看不見的安全屏障，對生存在周邊的其他植物產生了一種保護作用，“松楊共生”現象便由此產生。

植物殺菌素除了使松樹和楊樹“結盟”外，還使其他不少植物間也形成了很好的共棲關系。比如，大蒜分泌出的植物殺菌素“大蒜素”可以驅離危害棉花的棉芽蟲，因此，棉花與大蒜就成了“好鄰居”；韭菜亦能成為大白菜的“衛士”，因為大白菜易患根腐病，而韭菜根分泌出的殺菌素恰好是治愈根腐病的特效良藥；番茄與甘藍也能形成類似的共生關系，因為番茄分泌的殺菌素可以讓危害甘藍的菜粉蝶聞風喪膽，望而卻步。

共生 攜手促高產

玉米和大豆是兩種重要的糧食作物。在我國很多農村地區，人們喜歡將這兩種農作物套種在一起。你可別簡單地以為，農民這么做的目的只是為了節省土地和提高土地的利用率。其實，把玉米和大豆套種在一起，還有一個更奇妙的結果，就是能夠同時提高玉米和大豆的產量，有效達到增收的目的。

為什么玉米和大豆能夠相互促進產量呢？奧妙就在于大豆的根部長有一種根瘤菌。根瘤菌是一種長有鞭毛的桿狀細菌，能從豆科植物的根毛侵入根內，形成根瘤。這種根瘤不僅能夠從周圍土壤中吸取它所需要的養料和水分，還能把空氣中的氮吸收起來，固化成植物所需的氮肥，尤其是滿足植物葉片生長的需要。大豆供給根瘤菌碳水化合物，根瘤菌供給大豆氮素養料，所以，根瘤菌和大豆本身也是一種互利共生的關系。

因為擁有根瘤菌而能夠制造大量氮素養分，大豆又受到了其他植物的歡迎，能與其他植物形成另一種植物之間的共生關系。例如，玉米的葉片又多又大，特別需要氮素，將大豆與其套種在一起，玉米就能從大豆那里獲得足夠的氮素養分；玉米也會通過自己的根毛，把不需要的營養物質及時地分泌到土壤里去，從而滿足大豆根瘤菌的營養需求。于是，長在一起的大豆和玉米不僅不會因爭奪營養而發生爭斗，還能攜手共同獲得增產。

類似的共生促高產現象，在其他豆科植物中也廣泛存在。比如豌豆、蠶豆、紫云英、苜蓿等的根部，也都會產生根瘤菌。因此，在很多農村地區，人們除了將玉米與大豆套種外，還會在桑田里套種苜蓿，在瓜地里套種豌豆，在果園里套種蠶豆，在草莓大棚里套種扁豆，在大蒜等蔬菜地里套種大豆……五花八門的套種，其實萬變不離其宗，都是利用根瘤菌的固氮作用進而形成一種植物共生現象。

附生 高攀才美艷

在廣西昭平縣城的社王公，有一株奇特的古榕樹，每當春天來臨，這棵榕樹就會發出陣陣怡人的清香，令人嘖嘖稱奇。榕樹怎么會有花香呢？原來，在高高的古榕樹樹干上，攀生著一株被人們譽為“古榕神花”的蘭花，古榕與附生的蘭花形成了一種微妙的共生關系。

有人認為，附生在古榕樹上的蘭花是一種寄生植物，它是靠吸取古榕樹的養分而生長的，這種寄生關系對寄主——古榕樹是一種傷害，如果寄生植物過多，甚至會造成寄主死亡。其實，這種觀點是不對的，攀生在古榕樹上的蘭花并不是寄生植物，而是附生植物，古榕樹僅僅是附生蘭花的立足點。只有借助古榕樹高大的身軀生長在高處，蘭花才能避開森林底層濃密的樹蔭，獲得充足的陽光和雨露，從而招來鳥類和昆蟲為它傳播花粉，讓風把它的微小的種子散播到遙遠的地方進行繁衍。

這種附生蘭花適應能力特別強，它們的根部無須，是肉質化根，根本無法直接從古榕樹身上汲取營養，攀生在高大的古榕樹上，還有一個重要的目的就是吸取空中的水分，并從水分中吸收溶解在雨水中的有機物質。另外，蘭花的根和葉片之間還長有肥厚的鱗狀莖，這是它的貯水器官，用來貯存和補充自身生長所需的水分。當然，蘭花的根部也會吸取古榕樹樹皮裂隙中的腐殖質，但這對古榕樹其實并無傷害。因此，附生的蘭花不僅對古榕樹無害，還會為古榕樹的樹干帶來水分的滋養，它們之間是一種互惠互利的共生關系。

類似的附生現象在世界各地相當普遍。在南美洲廣袤的叢林中，色彩繽紛的熱帶蘭一般都攀生在大樹之上。當年，達爾文在巴西熱帶雨林中看到長在樹上的蘭花，感到十分驚奇，稱之為“奇妙美麗的寄生花”。于是，熱帶蘭花又常被人們稱為“寄生蘭”。寄生蘭品種繁多，體態不同，花形各異，香味清幽，色彩繽紛。在不同的緯度長著不同的蘭花，有的體大如盆，有的小如指甲。這些蘭花的共同特點是：根部均為肉質粗根，葉片都非常厚實，因為常年附生在樹干上，普遍比較耐旱；它們與寄主之間的關系，就是一種附生的共生關系。

【責任編輯】趙 菲