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燃烧的芽

探索圣莲如何通过调节温度来提高其独特开花期间的甲虫授粉效率。

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植物像动物一样,利用氧气燃烧储存在细胞中的食物来获取能量。在动物体内,这个过程会产生大量的热量,其中一部分用于帮助维持稳定的体温。然而,植物相对静止,通常消耗的燃料较少,因此产生的热量也少得多。但澳大利亚阿德莱德大学的动物学家罗杰·塞缪尔发现了一种能产生与许多更活跃的生物一样多热量的植物。圣莲,或莲藕(Nelumbo nucifera),像一个温血动物一样,可以调节其温度,即使周围的空气温度低至41度,也能使花朵保持在86到95度之间。

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圣莲并非第一种已知能提高温度的植物——18世纪,法国博物学家让-巴蒂斯特·拉马克就注意到了一类被称为天南星科植物也具有相同的特性——但它是迄今为止最先进的。塞缪尔说:“圣莲是我们在研究中发现的,能够更好地调节温度的植物。它甚至比许多哺乳动物更能维持恒定的温度。”

大多数时候,圣莲的行为与其他植物一样,其温度随环境热量的变化而波动。但塞缪尔发现,在为期四天的开花期间,植物会发生变化:它的花朵开始变暖。塞缪尔通过将细如头发的金属探针连接到温度计上,插入新的花蕾和成熟花朵的不同部分——花瓣、雄蕊和包含植物雌性生殖器官的托盘——来发现这一点。他监测了圣莲整个开花过程。

花蕾的温度最初低至55度,在开花期间急剧上升至平均90度并保持稳定。十八朵正在发芽的圣莲产生了相同的结果。然而,花朵如何进入高档位仍然是个谜。

圣莲从所有这些热量输出中获得了什么?植物学家认为,天南星科植物加热花朵是为了更好地散发香味。但塞缪尔认为圣莲是在迎合为其授粉的各种甲虫。为了飞行,甲虫必须通过剧烈颤抖将肌肉加热到大约86度,这个过程需要时间和能量。通过提供热量,莲藕(N. nucifera)可能正在提高其授粉者的效率,让甲虫花更多的时间授粉,而减少颤抖的时间。

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