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列当科Orobanchaceae:利用他者之营养壮大自身

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本期帖子主要讲列当科各属以及其系统发生,列当科Orobanchaceae是唇形目下的一个大科,分为9族100多属2000多种。有全自养也有半异养也有全异养。有低矮无叶草本也有高大乔木。非常多样。列当科植物以寄生著称,然而他们的寄生,是如何进行的?又有何“目的*”?
楼下细说,不定时更新,更完为止。
(*:演化没有目的,演化是自然选择,适者生存。这里的“目的”只是描述起来更方便与理解,并不是说生物自己有思想有目的)




IP属地:上海来自Android客户端1楼2025-04-29 19:05回复
    那一望无际的森林和草原,看起来十分宁静和谐。但对植物们来说并不是这样。
    对每个植物种族来说,其他植物种族皆为仇敌。
    事实上,他们无时无刻都在竞争着,竞争阳光,竞争水分,竞争营养…
    因此各类植物演化出很多手段,除了卷长得高以外,还有通过根系释放化学物质毒死竞技对手的,用共生菌杀死对手的……
    然而在我看来,列当科的方法是最高明的。他们演化出了根部吸器,吸在竞争对手的根上,从竞争对手那儿榨取他们光合作用的产物,削弱对手的同时壮大自身。
    图三,图四:沙氏鹿茸草Monochasma savatieri的根(黄色)吸在别的植物的根上(黑色的根是被吸的植物)





    IP属地:上海来自Android客户端3楼2025-04-29 19:08
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      2025-08-10 09:39:30
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      不过,并不是所有的列当科植物都会从别的植物那儿获取营养,最初的列当科植物是完全自养的。(我们将从别的植物那儿获取营养的植物称之为寄生植物)
      今天的地黄属(图一),岩白菜属与钟萼草属(图二)仍然是与其他植物一样正常的,完全自养的。
      而钟萼草属的姊妹群,寄生性列当科植物很可能就是他们那样的植物演化来的。
      列当科九个族之间的系统发生关系(图3、4)。
      寄生性列当科植物通过宿主植物释放的独脚金内酯Strigolactones、黄酮类化合物Flavonoids等信号分子定位宿主植物的根系,根伸到宿主植物的根系上后长出吸器扎入宿主根部维管束组织,从木质部获取水和无机盐,这等于借宿主的根一用;从韧皮部吸取宿主的光合产物,如糖,氨基酸等;从木质部获取水和无机盐,这等于借宿主的根一用。






      IP属地:上海来自Android客户端4楼2025-04-29 19:12
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        正是因为这一套装备,列当科植物才得以在即使是最茂密的草丛中也能站稳脚跟生存的很好。然而也正是因为如此,很多列当科植物都是严重的园林与农业害草。
        不过,肉苁蓉属与列当属部分物种有较高的经济价值。
        很多列当科植物都是知名草药。


        IP属地:上海来自Android客户端5楼2025-04-29 19:13
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          最初的列当科植物为全自养,最初的列当科寄生性类群为兼性半寄生,他们往往可以继承多类宿主,而且并不是一定需要宿主。很多兼性半寄生植物不要宿主也能独立完成整个生命周期,比如一些马先蒿和芯芭族的一些属等。专性半寄生类群由兼性半寄生类群演化而来,他们只能寄生单一宿主,而且没有宿主活不了,全寄生则更加依赖宿主,因为他们完全没有光合作用能力。
          因此我将列当科划为三个亚科:寄生性类群(单系群,单起源)全都划入列当亚科Orobanchoideae,非寄生划入两个单系亚科:钟萼亚科Lindenbergioideae与地黄亚科Rehmannioideae。
          如图为我整理的系统发生树:
          如果图片看不清,那就直接看文件吧,这绝对是看得清的:网页链接 ? 密码:6575,


          IP属地:上海来自Android客户端6楼2025-04-29 19:17
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            地黄族Rehmannieae:
            崖白菜属Triaenophora(图1、2)
            地黄属Rehmannia(图3~6)
            需要注意的是地黄属不是毛地黄属Digitalis,两者有相似之处,但是截然不同。毛地黄属属于车前科。
            话说在过去的旧分类当中,许多列当科植物和车前科植物都曾被归入玄参科。







            IP属地:上海来自Android客户端7楼2025-04-29 19:27
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              钟萼草族Lindenbergieae:
              钟萼草属Lindenbergia
              与地黄族一样,为基干的全自养列当科植物。
              话说对列当科来说,寄生貌似是个不归路,已知没有任何一种列当亚科(列当科寄生性类群)重新演化为全自养




              IP属地:上海来自Android客户端8楼2025-04-29 19:30
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                芯芭族Cymbarieae:
                阴行草属Siphonostegia(图1)
                火谷草属Schwalbea(图2,又名粟儿芘属)
                岗松蒿属Bungea(图3)
                鹿茸草属Monochasma(图4~6,图六为本人种植的沙氏鹿茸草Monochasma savatieri)
                大黄花属Cymbaria(图7~8,又名芯芭属)










                IP属地:上海来自Android客户端9楼2025-04-29 19:42
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                  2025-08-10 09:33:30
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                  马先蒿族Pediculareae:
                  马先蒿亚族Pedicularinae:
                  方茎草属Leptorhabdos(图2)
                  马先蒿属Pedicularis(图3~6,马先蒿属是一个超级大属,全世界有约600种,非常多样)
                  松蒿亚族Phtheirosperminae:
                  松蒿属Phtheirospermum(图7,8)









                  IP属地:上海来自Android客户端10楼2025-04-29 20:03
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                    火焰草亚族Castillejinae:
                    (图1~9对应这9个属,已按顺序排列)
                    金地椒属Silviella(ⅰNat将他置于鬼羽箭族,不过我相信多识植物百科)
                    鹰钩草属Orthocarpus
                    鸢钩草属Cordylanthus
                    叉鸢草属Dicranostegia
                    海鸢草属Chloropyron这位非常牛逼,生长于盐沼中,甚至可以忍受周期性的盐水浸泡。他们的宿主是其他盐生植物
                    直果草属Triphysaria
                    火焰草属Castilleja
                    烛樽花属Anisantherina
                    排箫花属Lamourouxia










                    IP属地:上海来自Android客户端11楼2025-04-29 20:42
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                      刷羽花属Esterhazya
                      帚地黄属Agalinis
                      沙地黄属Brachystigma
                      焰地黄属Macranthera
                      苞黑决明属Seymeriopsis
                      毛蕊地黄属Dasistoma
                      栎地黄属Aureolaria
                      黑决明属Seymeria
                      (图1~8对应这8个属)









                      IP属地:上海来自Android客户端12楼2025-04-29 20:52
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                        翅茎草族Pterygielleae:
                        马松蒿属Xizangia
                        五齿萼属Pseudobartsia
                        翅茎草属Pterygiella




                        IP属地:上海来自Android客户端13楼2025-04-29 21:06
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                          来江藤族Brandisieae:
                          来江藤属Brandisia




                          IP属地:上海来自Android客户端14楼2025-04-29 21:08
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                            鼻花族Rhinantheae:
                            山罗花亚族Melampyrinae:
                            山罗花属Melampyrum
                            鼻花亚族Rhinanthinae:
                            象鼻花属Rhynchocorys
                            鼻花属Rhinanthus
                            齿鳞草属Lathraea该属是鼻花族唯一的全寄生的属
                            小米草亚族Euphrasinae:
                            绒铃草属Bartsia
                            脐草属Omphalotrix
                            小米草属Euphrasia









                            IP属地:上海来自Android客户端15楼2025-04-30 06:51
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                              2025-08-10 09:27:30
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                              钗茸花属Tozzia
                              金粟草属Odontitella
                              苞铃草属Nothobartsia
                              绯铃草属Hedbergia
                              疗齿草属Odontites
                              盔麻草属Bellardia
                              鼓铃草属Parentucellia
                              岳铃草属Neobartsia









                              IP属地:上海来自Android客户端16楼2025-04-30 07:04
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