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千年不凋的沙漠奇蹟:百歲蘭的生存之道

1859年,奧地利植物學家弗里德里希·韋爾維茨(Friedrich Welwitsch)首次發現了一種令人驚嘆的植物。據英國皇家植物園(Kew)記載,韋爾維茨當時「只能跪下來凝視它,一半是出於恐懼,生怕一碰就會發現這只是幻覺」。聽起來像是很久以前的事,但當時韋爾維茨所見的幼苗,若存活至今,在百歲蘭的標準下,恐怕還只是「小毛頭」。

根據印第安納大學布魯明頓分校的研究,百歲蘭是百歲蘭科(Welwitschiaceae)中唯一存活的屬,因此被視為「活化石」。透過碳定年法檢測,部分標本的年齡約在500至600歲之間,但估計其壽命可達400至1,500年,甚至有些大型個體可能接近3,000歲。

2021年的一項研究揭示了百歲蘭極端長壽的基因機制。研究發現,百歲蘭在8,600萬年前經歷了一次基因複製事件,這提供了額外的遺傳物質,幫助其適應沙漠環境。其永不凋謝的葉片歸功於KNOX1、ARP3和ARP4基因,這些基因使其基部分生組織無限生長。此外,百歲蘭還擁有多個抗熱和抗旱的基因副本,堪稱沙漠中的超級英雄,更別提它對環境的諸多益處。

百歲蘭的葉片起初看似普通,但隨後便持續生長,成為其獨特之處。

適應沙漠生活的秘訣

百歲蘭生長的環境極度乾燥,因此演化出了「景天酸代謝」(CAM)機制來生存。CAM是一種碳固定途徑,常見於乾旱地區的植物中。這種適應性機制讓植物在白天進行光合作用,夜晚則進行氣體交換。雖然一度無法確定百歲蘭是否真的具備CAM,但經過20年的研究,科學家終於確認了這一點(儘管仍不清楚為何其CAM使用率不如預期)。

百歲蘭所能獲得的水分通常來自霧氣,而其異常長的葉片正好派上用場,作為捕獲水分的陷阱。此外,百歲蘭還擁有長長的直根,能夠深入地下尋找水源。

這些葉片因其長壽而獲得金氏世界紀錄,平均總葉面積達1平方公尺(10.7平方英尺)。百歲蘭從不落葉,但葉尖會因沙漠環境的磨損而不斷生長。整株植物可以長得極為龐大,最古老的個體周長甚至超過10公尺(33英尺)。

百歲蘭的巨大體型不僅讓它成為「垃圾陷阱」,捕捉被風吹過沙漠的有機物,從而豐富了原本貧瘠的土壤,還為許多動物提供了庇護所,例如灰百靈、蛇、蜥蜴、蠍子、蜘蛛和昆蟲。大型動物如羚羊和跳羚則會咀嚼其葉片以獲取水分。

如果美醜在於觀者的眼光,那麼這「世界上最醜的植物」在口渴的羚羊眼中,或許顯得格外迷人。而如果你覺得這已經夠奇特,那就等著聽聽英國皇家植物園最新明星花朵的氣味吧!