綬草

最近這段時(shí)間，正逢上海市區(qū)內(nèi)外多處草坪上盛開的一種野生蘭花——綬草的盛花期，粉嫩精致的小花排列成DNA雙螺旋般可愛的花序，叫生物狗們無不憐愛有加?？墒蔷R草并不止是一種毫無用處的野草，今天就讓你了解更多...

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可別小瞧這看似弱不禁風(fēng)的綬草

綬草（Spiranthes sinensis）又名盤龍參，是蘭科綬草屬的一種小型地生蘭，高不過30～40厘米，每當(dāng)初夏來臨之際，它開出了粉紅色的小花，在莖上呈螺旋狀扭卷排列，就像是建立了功勛的將軍，披掛了綬帶，或者又像是一條粉紅色的龍，盤繞在柱子上（類似天安門前的華表）。這就是它所以稱為綬草或盤龍參的由來。

▲綬草花朵特寫（圖片來源：Pinterest）

作為被子植物第二大家族（第一當(dāng)然是菊科）蘭科中的一員，綬草雖然外觀看起來十分嬌小，一幅弱不禁風(fēng)的樣子，但可別小瞧它，它可能是全國(guó)范圍內(nèi)最為“泛濫”的一種野生蘭花！綬草的自然分布范圍那是相當(dāng)遼闊，北至西伯利亞，南至澳大利亞，西至中東的阿富汗境內(nèi)，向東一直至日本均有分布記載。在我國(guó)境內(nèi)也是幾乎全國(guó)各省區(qū)均有，喜生于山坡或灌叢林下、草地、河灘或沼澤等比較濕潤(rùn)又向陽(yáng)之地。

▲美麗纖弱的綬草花（圖片來源：Wild Plants in and around Shimane）

綬草天生就皮實(shí)強(qiáng)健，自播繁殖力強(qiáng)，有著雜草般驚人的生命力，作為一種小型地生蘭，它高不過30～40厘米，在人工干預(yù)嚴(yán)重的城市草地中也可能出現(xiàn)它美麗的身影。即便每年草坪都被園林綠化工人師傅來來回回修剪好幾遍，可是綬草年年都能如約而至。每年從清明之后，綬草那靈秀而艷麗的小花便開始點(diǎn)綴于草地上，增加了城市中略顯呆板草坪的靈氣和野趣。

▲綬草在人工草地中十分常見（圖片來源：udn.com/news/）

綬草是多年生草本植物，喜生于濕潤(rùn)的草地，在日本已有引種栽培。它的花雖然談不上是艷麗芬芳，但它別致的花朵排列方式，卻也充滿趣味，惹人喜愛！另外它的地下根常肉質(zhì)、粗厚，我國(guó)民間常以其根和全草入藥，再加上花朵的排列如同一條龍盤在柱子上，故而也有“盤龍參”的俗名。

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你有觀察過綬草花序的旋轉(zhuǎn)方向嗎？

比較有趣的是，綬草花朵的旋轉(zhuǎn)排列方式與攀援植物的莖旋轉(zhuǎn)方式有著異曲同工之妙！說到這里，懇請(qǐng)各位再仔細(xì)觀察圖片，下圖的兩根綬草花序分別呈現(xiàn)出了不同的旋轉(zhuǎn)方式。一個(gè)是左旋，另一個(gè)是右旋。在繼續(xù)討論之前，我們需要對(duì)“左”“右”有一個(gè)清晰的定義。

▲這是同一棵綬草抽出的兩根花序，左側(cè)花序?yàn)橛倚?，右?cè)花序?yàn)樽笮▓D片：Kusamono Gardens）

所謂“右旋”，用語(yǔ)言描述是：伸出右手，大拇指豎起，四指握拳。讓大姆指順著軸向，那么四指從掌根到指尖的旋轉(zhuǎn)方向即為右旋。反之即“左旋”，即用左手做這套動(dòng)作四指的旋轉(zhuǎn)方向。描述起來比較費(fèi)勁，不如我們直接看如下面的示意圖。

▲藤蔓植物莖的旋轉(zhuǎn)方向示意圖。圖片：《植物學(xué)拉丁文》

左右旋的現(xiàn)象有一個(gè)科學(xué)術(shù)語(yǔ)，稱之為“手性”。手性（chirality）一詞源于希臘詞“Cheir（手）”，指左手與右手的差異特征。手性及手性物質(zhì)只有兩類：左手性和右手性。自然界中手性現(xiàn)象隨處可見，除了我們?nèi)祟惖淖笥沂滞猓€比如氣旋或星系的旋轉(zhuǎn)方向，化學(xué)分子的手性結(jié)構(gòu)，藤蔓植物莖的纏繞方向等等，我們剛剛講的實(shí)際上是螺旋的手性。

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綬草花朵螺旋排列，松緊有度

關(guān)于綬草的花序，另外還有一個(gè)有意思的現(xiàn)象：如果你夠仔細(xì)而且附近的綬草居群足夠多，你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，它們不同個(gè)體間螺旋的松緊程度有所差異，螺旋越松散，小花們?cè)绞前さ媒?/p>

▲綬草花序結(jié)構(gòu)非常多樣，你見過哪種？從左至右螺旋角度依次增大，分別為0°、25.7°、51.4°、90°。圖片：Iwata T / New Phytologist（2012）

針對(duì)這一現(xiàn)象，2012年日本學(xué)者對(duì)綬草花序結(jié)構(gòu)作了一篇研究，作者發(fā)現(xiàn)越松散的螺旋對(duì)傳粉昆蟲越有吸引力。而隨著螺旋程度的提高，相鄰單朵小花間的空間距離增大，對(duì)傳粉昆蟲的吸引力度會(huì)減弱，單朵小花的授粉率、座果率跟著下降。但同時(shí)，隨著螺旋程度的提高，同一花序上的小花間的相互授粉（自交）的幾率也降低，有利于異花授粉。

▲即便同一棵綬草，不同花序間的螺旋松緊程度也不同呢（圖：trungtamduoclieu.vn）

我們都知道，自交后代遺傳變異的程度小，不利于適應(yīng)多變的環(huán)境。因此，提高異交率是絕大多數(shù)生物所追求的共同目標(biāo)。然而，一味追求更高的異交率也有相當(dāng)高的風(fēng)險(xiǎn)，如果昆蟲完全不愿來協(xié)助，異交失敗，那么可能完全沒有后代誕生。俗話說“有總比沒有好”，因此綬草需要在兩者之間找到一個(gè)平衡，既能讓足夠多的后代產(chǎn)生，又能保證一定的后代變異率。也就是說，為了防止過度自交，需要增大螺旋程度，但又不能走極端，選擇一個(gè)中間值就好。

至于同時(shí)具有左右旋花序?qū)R草傳粉有何意義，目前研究還很少，我請(qǐng)教了認(rèn)識(shí)的蘭科傳粉學(xué)專家，推測(cè)是與傳粉昆蟲的組成有關(guān)。有些昆蟲（如熊蜂）傾向于左旋花序，有些昆蟲則傾向于選擇右旋花序，因此在綬草居群中，左右旋同時(shí)出現(xiàn)可能更有利于綬草利用昆蟲進(jìn)行異花授粉。

從4.11開始，我們將在一年時(shí)間內(nèi)發(fā)布210篇原創(chuàng)的華東鄉(xiāng)土植物系列微信文章。本文是該系列的第14篇。該寫作項(xiàng)目得到了上海市科委科普項(xiàng)目（編號(hào)：18dz2306500）的支持，所有內(nèi)容將與科委平臺(tái)“科普云”共享），感謝大家支持與關(guān)注。

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