南方菟絲子的“秘密”

◎文 中國科學院動物研究所 趙序茅

生下來就要投靠別人

我叫南方菟絲子，外表看著很弱小，實際上，我是一個很厲害的家伙！雖然我沒有葉片，沒有根，但是我依靠吸收其他植物的水分和營養(yǎng)，生活得逍遙自在！

下面，我就把自己偷偷寄生在別人身體里的秘密告訴你。

當我還是一粒種子的時候，雨水浸透土壤，我吮吸著甘甜的雨露，身體慢慢膨脹，直到厚厚的種皮被我頂破。

幾天后，我終于破土而出，這個時候的我沒有子葉，也沒有真正的根，只是一根黃白色的、半透明的絲狀體。我的幼苗上部分開始不斷轉(zhuǎn)動，向遠處探尋，尋找寄主—那棵能為我的生存提供營養(yǎng)的植物。

找到了一棵大豆做寄主

尋找寄主拼的不僅是實力，還有運氣。我體內(nèi)存儲的營養(yǎng)非常有限，必須在營養(yǎng)和能量耗干之前找到寄主，否則就會死去。事實上，在一兩周內(nèi)找到寄主的幸運兒，只是很少一部分罷了。我想，這就是我們菟絲子產(chǎn)生很多種子的原因吧！

我是個幸運兒，沒花多少時間，就碰到了一棵臨近的大豆。我本能地先把自己纏繞到大豆的莖上，然后立即啟動了寄生模式。我的身體很快發(fā)生了變化，有的地方凸起，形成了被植物學家稱為“吸器”的組織。吸器開始插入寄主大豆的莖內(nèi)部，不斷長大并分化出不同的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)和大豆的營養(yǎng)、水分傳輸系統(tǒng)緊密地結(jié)合著。

哈哈！兩天后，我成功地完成了第一次入侵，開始從寄主那里得到營養(yǎng)。

一周后，我的身體變得充盈、健壯，不斷得到水、糖、氨基酸、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的供應。由于營養(yǎng)源源不斷，我逐漸長大，卻發(fā)現(xiàn)自己仍然與周圍植物相差很大。我沒有葉片也沒有根，只有藤蔓狀的莖！怎么回事？我竟然缺少了一般植物必須有的根和葉片！但植物學家說，我依然還是一種高等植物。

龐大的“寄生家族”

除了菟絲子，世界上還有4000多種寄生植物，所有的寄生植物都全部或者部分依賴寄主生活。它們都有一個共同的特征，那就是所有的寄生植物都進化出了吸器。

寄生植物對寄主的依賴程度不同，有的沒有寄主就不能生存（專性寄生植物，比如菟絲子），有的可以獨立存活（兼性寄生植物）；有的不再具有光合能力（全寄生植物），而有些寄生植物仍可以進行光合作用（半寄生植物）。

菟絲子的進化秘密

菟絲子的進化歷史一直都是一個謎，以前植物學家讓它們單獨成一個科，后來發(fā)現(xiàn)那是不對的，又把它們放到旋花科，紅薯、牽牛成了菟絲子的親戚。

科學家們通過對菟絲子的基因進行檢測發(fā)現(xiàn)：它們的基因組里缺失了大量與葉片及根部功能相關(guān)的基因。于是他們提出一種假說，認為在很久以前，菟絲子有葉也有根，能夠獨立自主地通過葉片光合作用合成糖分，通過根吸收土壤中的水分和礦物質(zhì)元素。

后來，菟絲子進化出了吸器，直接用吸器從寄主植物里面獲取養(yǎng)分和水。于是，根和葉片就逐漸退化消失了。