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它才不是鳳梨!地表最強植物「空氣鳳梨」的歷史與應用

彭士桓_96
・2017/11/27 ・2316字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 469 ・五年級

空氣鳳梨是啥?能吃嗎?不!他不能吃。它跟我們常吃的關廟鳳梨同屬鳳梨科(Bromeliaceae),但不同屬。吃的鳳梨為鳳梨屬(Ananas),空氣鳳梨則為鐵蘭屬(Tillandsia)。空氣鳳梨(又稱空氣草、鐵蘭花)被人稱為「地表最強植物」,是因為它不需要土壤,只要給予水分及陽光就可以正常生長。你常常把植物養死嗎(黑手指 4 ni)?是時候認識這神奇的植物,讀完後不妨可以養一顆來增強你成為綠手指(green thumb)的信心吧!

多種型態的空氣鳳梨(左上方為新台幣 10 元硬幣),圖/作者提供。

空氣鳳梨成員——松蘿鳳梨的發現

埃爾南多德索托(Hernando De Soto)[2]。

那是誰發現了這神奇的植物呢?根據歷史的描述,最早發現的鐵蘭屬植物為松蘿傳說西班牙探險家 埃爾南多德索托(Hernando De Soto, 1500-1542)隨著軍隊進入了印加都城(中南美洲)以及美國南方,在探險的過程中他發現了一位原住民女性,追逐的過程中女子爬上了一棵橡樹躲藏;而這位探險家的山羊鬍誤了他的好事,鬍子纏上了樹、女子便趁機逃跑。在解開鬍子的過程中,他發現鬍鬚上多纏了一些綠色植物,便將之取名為西班牙苔蘚(Spanish moss),也就是我們所熟知的松蘿(Tillandsia usneoides)[1]。

松蘿。source:Wikipedia

突然進入了「松蘿鳳梨小教室」,關於松蘿鳳梨你不可不知的五件事[3]是:

  1. 這種植物其實並非苔蘚,它屬於鳳梨科鐵蘭屬,也就是「空氣鳳梨」大家族的成員之一。
  2. 它並非產自西班牙,而是原生於墨西哥、加勒比海及美國中南部(大部分的空氣鳳梨都發現於這些地區),會附生於樹木、電線桿上。
  3. 松蘿鳳梨也被原住民稱之為「樹的頭髮」,但它並非寄生,而是靠植物表面鱗狀組織吸收水分。
  4. 松蘿鳳梨的種子類似浦公英,如同白色的棉絮,可以藉由風或鳥類散佈。
  5. 松蘿鳳梨雖無營養價值,但可做為多種用途,原住民用其作成衣物、繩子、桶子、床墊、屋頂,乾燥後當作燃料。對於動物,則是很好的棲息地,鳥類築巢、青蛙與蜘蛛的居住、地面上蛇類的躲藏處等等。

Tillandsia 的命名

林奈氏分類系統的雙名法(屬名+種名)由瑞典動植物學家/醫生 Carl von Linné (1707-1778)所建立,為了紀念瑞典出生的芬蘭醫生兼植物學家 Elias Tillandz (1640–1693)在植物學上的成就,並將鐵蘭屬的植物以其作為命名。有趣的小故事,據說當 Elias Tillandz 還是學生時,從芬蘭圖爾庫搭船至瑞典斯德哥爾摩旅遊,由於他極度嚴重的暈船使他返航,並沿著波的尼亞灣步行約一千公里前往目的地,這也是為何他改名從 Tillander 改名為 Tillandz,瑞典語的意思是「藉由陸地、在陸地上」[4]。截至目前為止已經約莫有 650 種鐵蘭屬植物被發現命名。

Elias Tillandz 的簽名[5]。

為何空氣鳳梨如此惹人憐愛?

空氣鳳梨除了相對好養之外,吸引人的原因還包含多種不同的形態(每種都有不同的中文綽號)、人為交種的樂趣、開花時的婚姻色(這時整株植株從翠綠轉為紅、黃或橘色)、側芽的生長、還有看它陪你慢慢生活的每一天(不過空鳳的生長速度很慢,需要極大的耐心)。臺灣並沒有原生種的空氣鳳梨,所以價格自然較為昂貴。

現在由於玩家明顯增多,因此除了網購之外,在大型的花市都可以見到攤販在販售,而常見且適應台灣氣候的品種價格也多為新台幣 50-250 元不等,而稀有或特別進口(主要的來源為:雨林、國際、鳥岩和熱帶)的品種則高價且較難養殖(建議新手不要隨意嘗試)。

是否可以養得好,最重要的就是環境,最好是通風的空間、恰當的溫度(10-32度)、適宜的光線(日照長短取決於不同品種)、傍晚至夜間給予水分(可給予低量的液肥)、避免紅蜘蛛攻擊等等。目前網路及坊間也有許多專門介紹空鳳養殖的書籍和資料可供參考。雖說是非常容易養的植物,但還是會因溫度過高、水分過多等因素而死亡,另外,最重要的就是避免強風將你的空氣鳳梨吹走,不然就變成「鳳飛飛」囉。

空氣鳳梨能作為空污監測器?

空鳳除了作為觀賞植栽之外,2002 年義大利教授 Luigi Brighigna 利用兩種空氣鳳梨[Tillandsia caput-medusae (女王頭)及 T. bulbosa (章魚),見下圖]在義大利佛羅倫斯進行空氣中多環芳香烴碳氫化合物(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)污染監測[6]。主要的實驗方法是利用 GC/MS 氣相色譜質譜儀來測定殘留在這兩種植物上的 PAHs 量,並且與儀器所記錄的雨量及懸浮微粒(PM10)進行比較。

結果顯示,空氣中的污染粒子的確會吸附在空氣鳳梨表面,甚至進到空鳳內部,附著於空鳳的污染物也的確與儀器監測的結果形成正相關。由於空氣鳳梨相當容易養殖,且在南美及中南美洲生長,因此研究作者認為空氣鳳梨的確可以作為低成本的生物空汙監測器。

上為章魚,下為女王頭(左上方為新台幣十元硬幣)圖/作者提供。

你經常喜歡澆水嗎?你喜歡把玩這有趣的植物嗎?你煩惱陽台太小無法種植植物嗎?你很懶得換盆嗎?你想要有生命與你常相廝守嗎?是時候去瞧瞧這神奇的植物,讚嘆大自然的奧妙啊!感恩大自然,讚嘆大自然~

參考資料:

  1. Tillandsia usneoides Spanish Moss | Tropical Biodiversity. 
  2. Sider, S. Handbook to life in Renaissance Europe. (Oxford University Press, 2007).
  3. 10 Things You Should Know About Spanish Moss | Mental Floss. (Accessed: 19th October 2017)
  4. Tillandsia butzii.  (Accessed: 19th October 2017)
  5. Elias Tillandz Signature.  (Accessed: 19th October 2017)
  6. Brighigna, L. et al. The use of tropical bromeliads (Tillandsia spp.) for monitoring atmospheric pollution in the town of Florence, Italy. Rev. Biol. Trop. 50, 577–84 (2002).
  7. Bennett, B.C. (1986) The Florida Bromeliads: Tillandsia usneoides.      Journal of the Bromeliad Society 36: 149-151

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彭士桓_96
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生活即是科學,科學即是生活。臺大分醫所博士,虔誠信科學者。希望透過文字介紹有趣的科學,並期望自己在有限度的生命中,創造無限的價值。


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「你不要過來啊!」蜘蛛為了在交配中保命,竟然把自己給射出去了!

Peggy Sha
・2022/05/18 ・1686字 ・閱讀時間約 3 分鐘

自然界中,充滿了不少為了交配而「慷慨赴義」的勇者,像是:螳螂、蜘蛛等等,在激戰中或激戰後,雄性會變成配偶的盤中飧,如此一來,不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!(讓我們感謝飛天小爸爸的努力!)

「性食同類」不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!圖/Pixabay

這種現象呢,被稱之為「性食同類」(sexual cannibalism),通常是雌性吃掉雄性的比例稍微高一些。

但正如俗話所說,「生命會自己找到出口」,竟然有雄性蜘蛛靠著把自己「射」出去來保下一命!今天,就要來為你講述,隆背菲蛛(Philoponella prominens)的噴射故事。

交配到一半就彈出去了?超離奇高速彈射之謎!

這次的主角隆背菲蛛呢,是一種原產於日本、韓國等地的社會性動物,過去驚人的成就包括:能夠一次聚集 300 多隻同伴,共同編織出一片大網。

至於牠們超強的彈射能力又是如何被發現的?原先,來自湖北大學的張士昶副教授與團隊正在研究隆背菲蛛的性行為,卻忽然發現了一個超離奇現象:完成交配之後,雄蛛居然會猛然彈開,「biu」地一下就飛得老遠!

這驚人的過程可說是快到不可思議,最高紀錄達到一秒 88.2 公分,別說是肉眼,就連普通相機都沒辦法正確紀錄下細節。

這個現象立刻引發了研究團隊的好奇心,那麼接下來該怎麼辦呢?當然是:交配大戰看起來!

射,還是不射?這是個攸關性命的問題!

為了進行研究,團隊總共觀察了 155 次交配行為,並在其中 152 次中觀察到了這種超高速的彈射情形。你可能會很好奇,那剩下的 3 次呢?嗯……那 3 隻隆背菲蛛沒有成功彈射出去,交配後就成了配偶的大餐了。

什麼?沒彈掉就會被吃掉?這究竟是巧合還是命運的安排?

研究人員決定出手人為干預一下,他們選了 30 隻隆背菲蛛,然後想辦法阻止牠們彈射,結果發現:「彈射=保命」,要是你射不出去,那你就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的晚餐。

要是隆背菲蛛彈射失敗,那就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的營養來源。圖/Pixabay

相反地,如果成功彈出去了,那麼,你不但可以保命,也多了再次交配的機會。嘿,沒錯,牠們彈出去後還會再爬回來交配,再彈、再爬、再交配,就如此反反覆覆。(當然啦,有時也會在過程中不小心弄掉一些身體部位,比如一兩支步足。)

想要成功噴射,你需要一對強壯的步足!

至於為何隆背菲蛛能變成這樣的飛天小蜘蛛呢?秘密就藏在牠們的步足中。研究團隊發現,雄蛛們會將第一對步足抵在雌蛛身上,一旦交配完成,就用力蹬腳彈射出去。

根據實驗,科學家們發現這對步足可說是噴射與交配關鍵,少了一支都不行,只要沒有這對秘密武器,雄蛛只會停留在求偶階段,但不會真的跟雌蛛交配。但如果掉的是其他幾支腳,那可完全不會影響交配過程,還是能順利完成生育大計。

而這對秘密武器最強大的地方,其實是來自液壓;只要蜘蛛擠壓胸部的肌肉,便可以將其中的體液注入特定關節(tibia–metatarsus joint),透過液壓來伸直步足、產生彈力。

沒想到吧?為了在交配中保命,隆背菲蛛還得運用到流體力學,是不是很有趣呢?

參考資料:

Male spiders avoid sexual cannibalism with a catapult mechanism: Current Biology
These male spiders catapult away to avoid being cannibalized after sex
Watch These Male Spiders Jump Like Hell to Avoid Being Eaten After Sex
This Male Spider Catapults Itself Into the Air to Avoid Sexual Cannibalism | Science| Smithsonian Magazine
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Peggy Sha
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曾經是泛科的 S 編,來自可愛的教育系,是一位正努力成為科青的女子,永遠都想要知道更多新的事情,好奇心怎樣都不嫌多。