巨魔芋(粉黛:Amorphophallus titanum;英文名:Titan arum),是一種季節(jié)性休眠的多年生單子葉植物,分布于印度尼西亞蘇門答臘島西部巴里贊山脈的熱帶雨林,屬于天南星科、魔芋屬。
巨魔芋的地下塊莖呈亞球形,隨著植物年齡的增長而變化,直徑可達65厘米,重量可超過100千克。葉柄光滑綠色,覆蓋著白色斑點,通常高3-4米,基部直徑可達30厘米,葉片直徑超過5米,覆蓋面積超過20平方米。葉子深綠色,羽狀分裂,具有卵形或長圓形尖銳膜質的小葉,長度可達半米,寬度約為15厘米。
在巨魔芋的生長期中,球莖會長出一個高大的傘狀單葉,它的任務是將陽光轉化為糖分和淀粉儲存在球莖中。這片葉子可以持續(xù)一年到18個月,然后枯萎死亡,植物進入休眠狀態(tài)幾個月。每隔幾年,巨魔芋會產生花蕾,它實際上是一個被苞片包裹的高大的肉穗(花序),苞片是一種經過改造的葉片。巨魔芋在開花的時候會散發(fā)一股類似尸臭的味道。一旦巨魔芋成功受粉,它將在肉穗底部形成一個種子圓柱。授粉后四到七周或更長時間,黃色果實開始形成。大約在授粉九個月后,成熟的果實會變成完全成熟的、鮮紅色的橄欖形漿果,可能被犀牛鳥食用并傳播。
巨魔芋的球莖可以用于食用,巨魔芋擁有一定的觀賞價值。2018年,巨魔芋(Amorphophallus titanum)被列入《世界自然保護聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄》(IUCN 2018年 ver 3.1)——瀕危(EN)。2022年7月,中國國家植物園(北園)展覽溫室內首次實現(xiàn)了巨魔芋在人工栽培條件下的群體開花。同年10月,該展覽溫室中的巨魔芋結實,這是中國首次實現(xiàn)了巨魔芋結實的記錄。2023年4月,中國國家植物園在世界珍稀植物展上展示了巨魔芋的嫩芽破土而出,這意味著中國成功地培養(yǎng)出了巨魔芋的全生命周期。
歷史
1878年,巨魔芋由佛羅倫薩博物學家奧多阿爾多·貝卡里在印度尼西亞蘇門答臘島的熱帶雨林中發(fā)現(xiàn)了巨魔芋。他采集了植物樣本并帶回佛羅倫薩研究。貝卡里將塊莖和種子寄回意大利,但塊莖被馬賽海關扣留,未能送達。然而,有枚種子成功發(fā)芽,次年小塊莖被送往歐洲各地的植物園,其中一株幼苗被送到了皇家植物園丘園。1889年,該植株成為第一株在室內成功開花的巨魔芋。芝加哥植物園于2003年獲得了巨魔芋的種子。他們培育了八株植物,并在生產溫室中栽培了十二年。2015年8月,其中一株開始了開花周期,隨后另一株在9月也開始開花。
分類與命名
巨魔芋,當地稱為“尸花(bunga bangkai)”,意為“尸體花”,又名泰坦魔芋,1878年,由佛羅倫薩博物學家奧多阿爾多·貝卡里發(fā)現(xiàn)并描述,最初歸類于疏毛磨芋組(Conophallus),次年轉至磨芋屬(魔芋屬)。磨芋屬,源自古希臘語,意為“畸形的陰莖”。磨芋屬屬大約有150種,分布于熱帶地區(qū)。泰坦魔芋這個名字是由大衛(wèi)·艾登堡在拍攝《植物的私生活》系列(1995年)時命名的。
特征
巨魔芋的地下塊莖近似球形并伴有凹陷,隨著植物年齡的增長而變化,直徑可達80厘米,重量可達70公斤。葉柄光滑呈綠色,覆蓋著白色斑點,可長到6米高,基部直徑可達30厘米。葉子為深綠色,羽狀復葉,具有卵形或長圓形尖頭膜質小葉,長度可達半米,寬度約為15厘米。
巨魔芋的單生花序由一個短花梗組成(長約40-50厘米,直徑約10厘米),與葉柄顏色相同,并在頂端形成巨大的佛焰苞,從中伸出肉穗花序。佛焰苞高約1.6米,周長約3米,上部寬闊開放,下部三分之一至邊緣緊密卷曲,邊緣被短尖齒切割。底部為非常淺綠色,帶有特征性的白色斑點,向上逐漸變?yōu)轫敳亢駥嶑薨櫟陌咨?。佛焰苞內部,上緣的紫色葡萄酒紅色逐漸變淡,直到基部變成帶有大理石粉紅色脈紋的黃色。
從這個基部伸出一個附生的肉穗花序,最長可達1.5米。在未成熟的花中,它是綠色的,頂部會變成黃色或紫色,在成熟的花中,它從紫色帶黃色斑點變?yōu)辄S橙色。它摸起來有絨毛感,如果觸摸會變得有光澤。在這個結構的底部是生殖器官,隱藏在由佛焰苞下部形成的花筒內,長度約為25厘米。雌花占據下方三分之二的空間,而雄花占據上方三分之一。開花結束后,肉穗花序的莖首先枯萎,然后佛焰苞扭曲自身,可能是為了密封花室,保持授粉后的花朵干燥。
分布范圍
生境
與花序不同,巨魔芋的營養(yǎng)器官部分在島嶼的某些地區(qū)幾乎隨處可見??蒲腥藛T不僅在Ajer Mantcior發(fā)現(xiàn)了它(Beccari,1930年首次發(fā)現(xiàn)),還在其他三個地方發(fā)現(xiàn)了它:在蘇門答臘島的中部和西北部,以及在帕當省的內陸地區(qū)。盡管這些地區(qū)相距甚遠,但它們都有相同的非生物因素:海拔在400到1000米之間,氣候溫暖濕潤,降雨規(guī)律,晝夜溫差較大。巨魔芋需要高濕度和高溫的特定條件,生長環(huán)境不宜干燥,但土壤過濕會造成球莖腐爛,生長最適溫度為白天25-38℃,晚上20-25℃,濕度約為80%。
營養(yǎng)器官部分生活在不同程度退化的次生林中,有時會被桉樹、果樹和咖啡種植園侵占。當地人只清理他們感興趣的樹木周圍的森林部分,這種現(xiàn)象被洛莫尼耶稱為“退化植被和種植園的馬賽克”(洛莫尼耶,1983年)。這些植物生活在各種光照條件下,從高大樹木陰影下的淺層森林底層(不到1米)中冒出。雖然它們似乎更喜歡半陰環(huán)境,但在深陰或光線充足的地方也能找到它們。植物以不同大小的簇狀出現(xiàn):有時三四個連同附近的一些其他植物一起生長;或者在幾米范圍內散落著不同的標本;完全孤立的個體非常罕見。
科研人員在蘇門答臘島上的一小片區(qū)域找到了一些開花的巨魔芋,但那里的數量也不多。開花地點位于海拔500至1200米之間的陡坡上。在這個高度,除了整個島嶼共有的其他特征外,晝夜溫差特別大:白天可能比夜晚暖和近10℃。在一層薄薄的腐殖質下,土壤是沙質且略帶黏土?;ㄐ蚝蜖I養(yǎng)器官部分的地區(qū)沒有活躍的火山,但土壤由安山巖和英安巖熔巖以及安山巖和英安巖凝灰?guī)r組成。在次生林中也能發(fā)現(xiàn)開花的巨魔芋,那里的自然植被與用于食物和貿易的樹木混雜在一起,特別是橡膠樹(Hevea brasiliensis)。盡管植被密集,但大多數花序是在相對開闊的空間中發(fā)現(xiàn)的,幾乎沒有底層植被,幾乎接收不到太多的直射光照:通常這些地點是廢棄的種植園或靠近溪流的清理過的森林。
生長繁殖
生長
在巨魔芋的生長期中,球莖會長出一個高大的傘狀單葉,它的任務是將陽光轉化為糖分和淀粉儲存在球莖中。這片葉子可以持續(xù)一年到18個月,然后枯萎死亡,植物進入休眠狀態(tài)幾個月。每隔幾年,巨魔芋會生長出花蕾,它實際上是一個被苞片包裹的高大的肉穗(花序),苞片是一種經過改造的葉片。馬蹄蓮就是這種結構的例子。
開花
巨魔芋的開花過程始于一個花芽從球莖中冒出,它看起來像一片葉尖,但表面更凹凸不平。這個花芽每天會長4到6英寸。覆蓋花朵的葉片狀苞片開始枯萎并脫落。一根高高的肉穗軸生長出來,隨著苞片的脫落,包裹在肉穗軸周圍的皺褶淺綠色佛焰苞顯露出來。大約兩周后,生長速度減緩,佛焰苞變成紫紅色并開始展開。開花周期非常快,通常從午后開始,持續(xù)24至36小時。幾小時內,佛焰苞打開,露出約750朵位于肉穗軸底部的小雌花。巨魔芋擁有巨大的能量儲備(儲存在球莖中的淀粉),使其能夠加熱到華氏90度,揮發(fā)氣味分子,并在盛開時將腐爛動物尸體的氣味散發(fā)出約半英里,持續(xù)幾個小時。這種氣味爆發(fā)通常發(fā)生在午夜。惡臭吸引了夜間活動的食腐甲蟲、蒼蠅和其他昆蟲,它們以死去的動物為食。如果一切順利,這些昆蟲會被氣味迷惑,來到植物上期待一頓美餐。有些昆蟲會攜帶另一株巨魔芋的花粉,花粉會落在花朵上。天亮時,氣味消散,巨魔芋開始枯萎。一些蒼蠅和甲蟲會在早晨仍然圍繞著植物,此時位于雌花上方的450至5000朵雄花形成一圈釋放花粉。隨著時間推移,佛焰苞關閉,肉穗軸萎縮并倒下。由于野生環(huán)境中巨魔芋成功授粉,一些昆蟲在被這株花迷惑后不久就會把花粉帶到另一株開花的巨魔芋上。然而,科學家們并不確定花朵如何在早晨讓饑餓的未受喂養(yǎng)的昆蟲停留足夠長的時間來覆蓋花粉。他們認為昆蟲可能被困在佛焰苞的底部,在佛焰苞脫離肉穗軸時被釋放出來,但這尚未被觀察到以證實這一理論。
通常巨魔芋的雌花首先開放,雄花在第二天釋放花粉;在自然界中,這種時間安排確保了與其他被子植物門的異花授粉。然而,單獨栽培的花朵偶爾也會自花授粉。
結果與休眠
一旦巨魔芋成功受粉,它將在肉穗底部形成一個種子圓柱。授粉后四到七周或更長時間,黃色果實開始形成。大約在授粉九個月后,成熟的果實會變成完全成熟的、鮮紅色的橄欖形漿果,可能被犀牛鳥食用并傳播。結果后,剩余的花序會枯萎,植物進入休眠狀態(tài)約一年。接下來的幾個周期中,它將以葉子的形式出現(xiàn),直到球莖儲存足夠的能量再次開花。
栽培
如果巨魔芋被授粉且授粉成功,巨魔芋將產生果實,種子將在幾個月內發(fā)育。通常情況下,球莖為產生果實所消耗的能量會導致巨魔芋死亡;然而,已知有一些球莖能夠存活并繼續(xù)長出更多的葉子和花朵。如果巨魔芋沒有被授粉,它可能會長出另一朵花,關于它的行為并沒有很多文獻記載。球莖可能會耗盡所有的儲備,也可能再長出一片葉子??梢詮木弈в笊先∪~片扦插。巨魔芋很難培養(yǎng)到開花階段,大約需要7-10年才能成熟,在成熟后每兩年都會穩(wěn)定開花,通常,巨魔芋需要一個生長期和休眠期,這意味著至少需要一個三年的周期。
環(huán)境
巨魔芋需要高濕度和高溫的特定條件,由于葉子可以長到6米以上,因此在家里種植這種巨魔芋會很困難(但并非不可能)。專家在低地熱帶溫室的一個1000升的花盆中種植它,白天溫度保持在21-25攝氏度(夜間最低19攝氏度),濕度約為80%。
肥料
需要使用排水效果良好的樹皮、火山巖碎片(浮石)、沙子和木炭的混合物。當巨魔芋生長時,可以用番茄肥料進行施肥。
保護
2018年,巨魔芋(Amorphophallus titanum)被列入《IUCN瀕危物種紅色名錄》,等級為瀕危(EN)。截止2018年,印尼蘇門答臘島的巨魔芋(Amorphophallus titanum)由于其數量稀少且不斷減少,它被評估為瀕危物種。在野外,已知的成熟個體少于1000個,任何一個森林區(qū)域(亞種群)中不超過10個成熟個體,且種群數量正在下降。在過去三代(90-150年)內,由于棲息地喪失和人為采集,種群數量減少了超過50%。由于土地轉換、土地退化、非法砍伐以及當地關于葉片蛇形外觀的迷信,這種植物在其自然棲息地的存在受到威脅。當地人相信這些植物可能對人類有害,因此每當發(fā)現(xiàn)它們時都會將其摧毀。自19世紀末引入栽培以來,該物種已在世界18個國家的90多個植物園中種植,并成功開花約100次。植物園在該物種的離體保護中發(fā)揮著重要作用。
用途
食用
巨魔芋從地下莖——球莖中生長出來。球莖是一種富含淀粉的塊莖,用于固定植物并儲存食物。香蕉和車軸草屬也從球莖中生長出來。巨魔芋擁有世界上最大的球莖,一些較老的植物的球莖重量超過200磅。印尼人會收獲球莖食用。
觀賞
自引入栽培以來,該物種已在世界18個國家的90多個植物園中種植,并成功開花約100次。在其自然棲息地面臨日益增加的威脅,植物園在該物種的離體保護中發(fā)揮著重要作用。測試栽培植物的遺傳多樣性、開發(fā)產生有活力種子的授粉協(xié)議以及研究開花的環(huán)境觸發(fā)因素對于理解這一令人困惑的物種以及長期保護工作的成功至關重要。開花事件吸引了成千上萬的游客來到植物園。這歸因于其巨大的開花結構(植物界最大的結構)和臭名昭著的惡臭,這導致了“尸花”這一通用名稱的出現(xiàn)。開花的不可預測性、稀有性和短暫性也增加了該物種的神秘感。開花事件為植物園提供了一個絕佳的機會,可以吸引廣泛而多樣的觀眾,并分享他們關于保護、園藝和科學的更廣泛信息。
相關研究
巨魔芋作為波哥大植物園和愛丁堡植物園聯(lián)合項目的一部分,被重新評估其IUCN狀態(tài)。波哥大植物園與東南亞,特別是印度尼西亞有著密切聯(lián)系;愛丁堡植物園的相關人員在這個地區(qū)工作了大約70年。愛丁堡植物園的科學家和園藝師多次訪問了巨魔芋的故鄉(xiāng)蘇門答臘島,并正在研究該地區(qū)的許多植物家族。
新聞報道
2022年7月,中國國家植物園(北園)實現(xiàn)了首次巨魔芋群體開花。10月16日,新京報記者從國家植物園(北園)獲悉,展覽溫室中的巨魔芋結實,系國內首次。
參考資料 >
Titan arum.chicagobotanic.2025-04-01
Karyological and Palynological Observations on Amorphophallus titanum (Becc.) Becc. ex Arcangeli (Araceae).www.caryologia.unifi.it.2025-04-01
Titan arum (Amorphophallus titanum) flowers in New Zealand for the first time.www.rnzih.org.nz.2025-04-01
Titan Arum.iucnredlist.2025-04-01
Observations on Amorphophallus titanum (Becc.) Becc. ex Arcangeli in the Forest of Sumatra.aroid.2025-04-01
國家植物園滿周歲 生物多樣性保護成果顯著.北京市人民政府.2024-01-10
國家植物園巨魔芋結果了.北京市人民政府.2024-01-10
國家植物園滿周歲了,揭牌一年已取得多項成果.新京報.2024-01-10
Amorphophallus titanum (titan arum) Frequently asked questions.www.rbge.org.uk.2025-04-01
國家植物園巨魔芋結實,系國內首次.今日頭條.2022-10-17