出品：科普中國

制作：中國科學院昆明植物研究所 張井雄

監制：中國科學院計算機網絡信息中心

我是一種獨特的植物，我沒有葉片，也沒有根，我靠吸收其它植物的水分和營養生活。我叫南方菟絲子。

我還是一粒種子。當雨水浸透土壤，我吮吸着甘甜的雨露，身體慢慢膨脹，直到厚厚的種皮被我頂破。透過土壤，我依稀能看到外面的光亮了。

幾天後，我終于破土而出，這個時候的我和許多普通植物幼苗都不同。我沒有子葉（也就是種子剛萌發出來的時候，頂部兩片小小的綠色的"葉片"），也沒有真正的根，隻是一根黃白色的、半透明的絲狀體。我的幼苗上部分開始慢慢地像揮舞馬鞭那樣不斷轉動，向遠處探尋，尋找寄主——那棵能為我的生存提供營養的植物。

剛剛出土的菟絲子。

與普通種子萌發不同，菟絲子幼苗出土時沒有子葉。

尋找寄主拼的不僅是實力，還有運氣。我的體内存儲的營養非常有限，我必須在營養和能量耗幹之前找到寄主，否則就會死去。事實上，在一周到兩周内找到寄主的幸運兒，隻是很少一部分罷了。我想，這就是我們菟絲子産生很多種子的原因吧！

我是個幸運兒，沒花很多時間，就碰到了一棵臨近的大豆！我本能地先把自己纏繞到大豆的莖上，然後立即啟動了寄生模式。我的身體很快發生變化，有的地方逐漸凸起，形成植物學家稱為"吸器"的組織。吸器開始插入寄主大豆的莖内部，不斷長大并分化出不同的結構，這些結構和大豆的營養、水分傳輸系統緊密地結合着。

哈哈！兩天後，我成功地完成了我的第一次入侵，開始從寄主得到營養。

一周後，我的身體變得充盈、健壯，不斷舒展延伸。我不僅得到了水，得到了糖，還得到了氨基酸、蛋白質和礦物質。由于營養源源不斷的供應，我逐漸長大，卻發現自己仍然與周圍植物相差很大。我沒有葉片也沒有根，隻有藤蔓狀的莖！怎麼回事？我竟然缺少了一般認為植物必須有的根和葉片！但植物學家說，我依然還是一種高等植物。

寄生完成後，菟絲子攀附在寄主植物上瘋狂地生長。

其實，我們菟絲子并不孤單。除了菟絲子，世界上還有四千多種寄生植物，所有的寄生植物都全部或者部分依賴寄主生活。我們也有一個共同的特征，那就是所有的寄生植物都進化出了吸器。所以，也不能說吸器是我們菟絲子所特有的。

寄生植物對寄主的依賴程度不同，有的沒有寄主就不能生存（專性寄生植物，比如我們菟絲子），有的也可以自己獨立存活（兼性寄生植物）；有的不再具有光合能力（全寄生植物），而有些寄生植物仍可以進行光合作用（半寄生植物）。

我的進化曆史一直都是一個謎。以前植物學家讓我單獨成一個科，但後來發現那是不對的，又把我放到旋花科。時至今日我才知道，原來紅薯、牽牛跟我還是比較近的親戚。而更多關于我演化曆程的信息，來源于不久以前基因組測序工程的完成。這項工程是中國科學院昆明植物研究所的吳建強博士課題組完成的，順便提一下，我可是第一個被基因組測序的寄生植物哦！

科學家們發現，我的基因組裡面缺失了大量與葉片及根部功能相關的基因。于是他們提出一種假說，認為在很久以前，我們祖先并非這般模樣。他們有葉也有根，獨立自主地通過葉片光合作用合成糖分，通過根吸收土壤中的水分和礦質元素。他們自由地生長，是自養型的個體，卻在機緣巧合中通過某種未知的機制，進化出了吸器。從那時起，自然界普通植物必須做的光合作用和吸取水分、營養等工作，對于我們就不太重要了，我們直接就可以用吸器從寄主植物裡面獲取。

因此，我們的根和葉片就逐漸退化消失了。這些重要器官的發育和生長是由很多基因控制的，我的祖先不斷的把這些基因丢掉、丢掉，到我這裡已然所剩不多。也正因如此，才造成我今日的不同。至于吸器是怎麼進化來的，目前還沒有結論，但科學家們根據研究結果提出，吸器的産生可能與根相關。

寄生模型示意圖

一個有趣的現象是，我很少生病，吃我們的蟲子也不多。難道我對病蟲害有免疫嗎？其實不是這樣的，研究發現我的基因組裡面抗病和抗蟲的基因非常少，是祖先們把病蟲害響應的基因丢掉了。較為可信的解釋是，我們都沒有了葉片和根，失去了這些容易發生病蟲害的器官，就難以得病了，所以還保留那麼多抗病的基因幹什麼呢？都丢掉吧！

還有一個讓人們大跌眼鏡的事情是，我的基因組裡面還丢失了很多與控制開花時間相關的基因。普通的植物有一套非常嚴密的基因網絡，可以通過感受溫度、光照等外界因素來控制自己什麼時候開花，這樣才有了一年四季不同植物在不同時間開花的景象。很有可能我的開花時間的調控和普通植物也是非常不同的。怎麼不同，為什麼不同？我還是等待科學家們揭開這些事情的謎底吧。

我得感謝科學家們，幫我們解開了這麼多的秘密。不過，我的小小的身體裡面還藏有很多有趣的故事呢，真期待科學家們幫我揭曉更多的答案！

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