它可能是地球上最奇葩的植物!
活了一億年,不僅把自己徹底“整容”成了蘑菇,扔掉了90%的基因裝備,甚至還學會了“處女產子”自我克隆——這種名為蛇菰(Balanophora)的植物,用最離經叛道的方式,不僅活了下來,還活成了生物進化史上的頂級“奇葩”。
這項關于生命演化極限的重磅研究,2025年12月20日剛剛由沖繩科學技術大學院大學(OIST)領銜,聯合神戶大學與臺北大學共同完成,發表在國際知名植物學期刊《新植物學家》上。該研究不僅揭示了全寄生植物如何通過基因層面的“斷舍離”適應環境,更讓我們看到了一種類似于瘧疾寄生蟲的驚人生存策略。
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在日本沖繩、臺灣地區以及東亞亞熱帶深山的陰暗角落,如果你偶然看到一種從滿是苔蘚的樹根旁冒出來的紅褐色“蘑菇”,千萬別急著采來下火鍋。
因為它根本不是真菌,而是一株正兒八經的開花植物
這貨名叫蛇菰(Balanophora)。雖然它在植物學分類上確實屬于植物,但它卻是個徹頭徹尾的“叛徒”:它沒有葉子,沒有綠色的莖,甚至連植物賴以生存的根系都沒有。
在陰暗潮濕的林下,它就像一個沉默的幽靈。如果不是為了繁殖開出奇怪的花序,它幾乎終生都躲在地下。這不禁讓人好奇:作為一株植物,不搞光合作用,它靠什么活?
答案很簡單:吃軟飯,而且是硬吃。
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我們把時間倒回一億年前的白堊紀中期,那時恐龍還在地球上溜達。蛇菰的祖先做出了一個違背祖宗的大膽決定:徹底放棄光合作用。
這可不是簡單的“不想努力了”。研究團隊通過基因組測序發現,蛇菰不僅是不產生葉綠素那么簡單,它在細胞層面進行了一場驚心動魄的“大清洗”。
在普通植物細胞中,負責光合作用的細胞器叫做“質體”(如葉綠體)。維持一個正常的質體,通常需要約200個基因來精密調控。但在蛇菰體內,這個數字被狂砍到了20個
這簡直就是生物界的“極簡主義”大師,能扔的全部扔光,只為了極致的寄生。
它將特化的吸器刺入周圍樹木的根部,直接竊取宿主的營養和水分。既然有人喂飯,還要葉綠體干什么?
既然放棄了光合作用,為什么不干脆把質體徹底丟掉?
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這是科學家們最困惑的地方。研究發現,盡管基因組縮水了90%,但蛇菰并沒有拋棄質體,反而保留了一種“迷你版”的質體結構。
更令人震驚的數據出現了:雖然質體自身的基因只剩20個,但細胞核卻依然源源不斷地向這些殘留的質體輸送了超過700種蛋白質
這意味著什么?意味著這個“退化”的器官依然在瘋狂工作!
OIST的Filip Husnik教授一語道破天機:這玩意兒的進化路徑,像極了瘧原蟲(Plasmodium)——也就是導致瘧疾的罪魁禍首。瘧原蟲的祖先也是搞光合作用的,后來變成了寄生蟲,但依然保留了一個退化的質體來合成脂肪酸和氨基酸。
這哪里是植物,分明就是披著花草外衣的頂級寄生體。
如果說放棄光合作用是“懶”,那蛇菰在繁殖上的策略簡直就是“絕”。
在海島環境中,尋找伴侶是一件聽天由命的事。為了不讓自己絕后,一些島嶼上的蛇菰物種進化出了終極技能:無融合生殖(Agamospermy)。
通俗點說,就是克隆
雌性植株不需要雄性的花粉,不需要受精,直接就能產生種子。這意味著,只要一顆種子飄到一個新的島嶼,這株雌性蛇菰就能憑一己之力,克隆出一整個種群。
既然愛情靠不住,那我就自己生。這種高效的繁殖策略讓它們能迅速占領那些陰暗狹窄的生態位。
然而,命運贈送的禮物,早已暗中標好了價格。
雖然克隆能快速擴張,但代價是極低的基因多樣性。沒有了有性繁殖帶來的基因重組,蛇菰面對環境劇變時將變得異常脆弱。再加上它們對宿主樹木極其挑剔,一旦特定的樹木被砍伐,或者棲息地被破壞,這些存活了一億年的“老怪物”可能瞬間面臨滅頂之災。
正如研究主要作者Dr. Petra Svetlikova所言:蛇菰雖然丟掉了幾乎所有像植物的特征,但它依然提醒著我們,進化的方向從來不是只有更復雜,有時候,極致的簡化和依賴也是一種生存的智慧。
下次在森林里看到這種像蘑菇的怪東西,記得多看兩眼。畢竟,這可是一為了活下去,把自己活成“寄生蟲”的億年狠角色。
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參考文獻:
Svetlikova, P., Su, H.-J., Suetsugu, K., & Husnik, F. (2025). Phylogenomics clarifies Balanophora evolution, metabolic retention in reduced plastids, and the origins of obligate agamospermy. New Phytologist. DOI: 10.1111/nph.70761
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