蘭花的生存智慧：巧妙利用真菌提升生長力

蘭花以其獨特的生存策略聞名於世，其中一些品種甚至發展出一種特殊的寄生生活方式，不再完全依賴光合作用，而是從真菌中獲取養分。以「山珊瑚蘭」（Oreorchis patens）為例，這種蘭花既能進行光合作用，也能從真菌中獲取營養，展現了其多樣化的生存能力。

研究人員發現，當這些蘭花生長在腐爛的木材附近時，它們會轉而與分解木材的真菌建立共生關係，從而大幅提升自身的體型和繁殖成功率。然而，這種現象僅出現在少數蘭花中，因為它依賴於特定的環境條件。這項研究揭示了蘭花複雜且善於把握機會的生存策略，也為生態學中的深層奧秘提供了線索。

大多數蘭花與其根部真菌形成共生關係，透過光合作用產生的糖分來交換水分和礦物質。然而，部分蘭花完全放棄了光合作用，完全依賴真菌獲取養分。神戶大學的植物學家末次健司長期以來對這一現象深感興趣，他表示：「我一直很好奇蘭花是如何轉變為寄生植物的。為什麼植物會放棄依賴光合作用，轉而『偷取』真菌的養分？」

山珊瑚蘭為探索這一問題提供了獨特的機會。作為一種部分寄生植物，它既能進行光合作用，也能從真菌中獲取高達一半的營養。科學家們一直在研究這種寄生行為是否僅僅是為了彌補營養不足，還是能帶來額外的好處。

末次健司解釋道：「我注意到山珊瑚蘭有時會長出類似珊瑚形狀的根莖，這與完全依賴真菌的蘭花特徵相似。這讓我想到，可以比較具有這種器官的植物與正常根部的植物，量化它們獲取的額外養分，並判斷這些養分是否會促進生長或提高繁殖成功率。」

在2月19日發表於《植物學期刊》的論文中，神戶大學的研究團隊指出，當山珊瑚蘭生長在腐爛木材附近時，它會轉而與分解木材的真菌共生，並大幅增加從中獲取的養分，同時並未停止光合作用。結果顯示，這些植物的體型更大，開花數量也更多。

末次健司表示：「簡而言之，這些蘭花不僅僅是替代了減弱的光合作用，它們還提升了整體的營養獲取能力。這種真菌寄生與植物活力提升之間的明確適應性關聯，是我們發現中最令人興奮的部分，因為它為光合作用植物選擇這條路徑提供了具體的生態解釋。」

然而，為什麼只有不到10%的蘭花會表現出這種行為？答案可能在於研究人員僅在倒下的腐爛樹幹附近觀察到寄生個體。成為寄生植物意味著蘭花需要從其常見的共生真菌轉換到能夠處理更高營養負荷的不同真菌。然而，合適的真菌僅在特定腐爛階段的木材中出現。換句話說，蘭花只有在條件允許時才會轉變為寄生植物，而這種機會並不常見。

許多問題仍然懸而未決，例如是什麼觸發了蘭花發展出珊瑚狀的根莖，以及環境因素是否會影響植物從真菌中獲取的養分量。末次健司解釋了他的更廣泛展望：「這項工作是揭示從光合作用到完全寄生連續性的一部分。最終，我希望這些發現能加深我們對蘭花平衡不同生活策略的多樣性理解，從而幫助保護森林中這些植物的驚人多樣性。」

參考文獻：Kenji Suetsugu和Hidehito Okada於2025年2月19日發表於《植物學期刊》的論文《地下形態支撐了綠色蘭花山珊瑚蘭的異養程度、菌根關聯及植物活力》。DOI: 10.1111/tpj.70045。本研究由日本學術振興會（資助號17H05016）、日本科學技術振興機構（資助號JPMJPR21D6）及人間與自然研究所資助。