花香蝶自來:花香的重要性及香港鷹爪花的保育

花言草語

作者:廖鳴暉,植物保育部植物學家

開花植物佔了全球陸生植物的九成,皆利用花來繁衍後代。跟動物一樣,植物有著雌性和雄性的器官。一般的花是雌雄同體,雌性的卵子細胞(即胚珠)位於雌蕊底部的子房,花同時會從雄蕊頂端的花藥中釋放出內藏精子細胞的花粉。要成功繁殖,植物必須確保花粉從雄蕊轉移到雌蕊的柱頭,從而到達胚珠。在最理想情況下,花粉需要來自不同的個體,從而提高後代的遺傳多樣性。但是植物不能像動物般行動,因此必須依賴傳粉媒介,例如昆蟲來幫助完成交配。

那麼你知道植物如何吸引昆蟲來達成傳粉嗎?這一個問題看似簡單,但實際上生態學家才逐漸開始理解植物如何演化出吸引傳粉者的能力。全球開花植物都有同一個根源,這一個課題亦是了解開花植物如何成功擴散全球的關鍵。

大多數花朵擁有奪目的花瓣和萼片,能視覺上吸引昆蟲。大多數人主觀認為奼紫嫣紅的花瓣是吸引昆蟲的主要方法。當然對昆蟲而言,顏色是重要的視覺信號,但實際上遠遠不及嗅覺信號重要。根據紀錄,開花植物會散發出至少 1700 多種不同的氣味分子。同時間,以蜜蜂為例,牠們的眼睛擁有 3 種感光細胞來感知顏色,而其觸角則擁有 160 多種不同類型的感受器來感知氣味。不同的揮發性化學物質與這些感受器會有相互作用,大大地增加了嗅覺感知的複雜性。可想而知,花香能向傳粉者傳達極為龐大的信息。

香港擁有超過2,100種本土植物,不少桂馥蘭香,但亦長有臭氣熏天的花朵。有些植物採用泛化傳粉的策略,釋放出一些非常常見的花香揮發物(如芳樟醇、苯乙醇和苯甲醛),從而向傳粉者宣傳會以花蜜或油脂等的報酬換取傳粉服務。這個策略尤如無線電波,由很多植物和昆蟲共享。雖然這種泛化傳粉可以確保傳粉昆蟲一定程度的到訪,但花粉亦常常被帶到不同物種的花朵上,造成花粉浪費。這亦意味著食草或食花的昆蟲能輕鬆地竊聽信號,從而偵測到植物的存在。正如人類開發出加密信號,有一些植物亦演化出專化的信號,吸引一種或數種特定授粉者。雖然有著失去授粉者的危機,但亦大大減低花粉浪費及成為昆蟲佳餚的危機。

無刺蜂利用不同的嗅覺信號,如苯甲醛、芳樟醇和苯乙醇(左到右)來尋找花朵。這幾種揮發物有著香甜的氣味,常用於食品及美容產品的加工。

鷹爪花屬是番荔枝科的一個屬,包含 100 多種攀藤植物,其中包括芳香四溢的鷹爪花。鷹爪花屬有一個明顯的特徵:可以幫助它們攀爬到樹冠的鉤子。有趣的是,這些鉤子是花序的一部分,這意味著每個鉤子至少能開一朵花。大多數番荔枝科物種擁有專化的授粉策略,以吸引單一或少數種類的象鼻甲和露尾甲。番荔枝科植物的花瓣封閉,形成一個花室,來訪的甲蟲會在其中聚集,一邊進食花朵提供花粉和糖汁,一邊交配,尤如阿姆斯特丹的紅燈區般。在昆蟲交配的同時,花亦利用昆蟲幫助它們授粉。雙性的花朵在不同時候會在功能上變成雌性或雄性,從而減少自花授粉的機會。花朵雌性部分會首先成熟,然後進入無性階段,最後雄性部分才成熟,甲蟲在花間遊走時,便有機會把沾上身體的花粉帶到成熟的雌蕊上,完成授粉。

露尾甲聚集在番荔枝科的爪哇木(Anaxagorea javanica)的花室。圖片:陳浚豪

在香港,有兩種以香港命名的番荔枝植物,其一為香港鷹爪花 (Artaborys blumei) 。香港鷹爪花非常稀有,被列為100種香港稀有及珍貴植物之一,在香港只有少數已知分布。除了擁有上述特性外,其花朵還散發出一陣香蕉的果香。事實上,這陣香氣的主要化學成分—乙酸異丁酯,同樣能在香蕉、梨和木瓜釋放的氣味中找到。在2016至2019年間,包括嘉道理植物學家廖鳴暉在內的當地研究小組曾對香港鷹爪花的三個種群進行調查。令人擔憂的是,儘管深入觀察,研究團隊仍未能觀察到任何的傳粉者或果實。這意味著香港鷹爪花專屬的傳粉者很有可能已在香港滅絕。香港鷹爪花現時只能通過無性方式繁殖,例如當部分枝條折斷後掉落地面上時紮根生長。

由於生境惡化,香港的原生植物至今仍面臨生存挑戰。因此保育工作對於它們的持續繁殖和生存至關重要。針對其他稀有植物的傳粉研究亦有急切性,以分析花香成分及確認其傳粉者。此外,大型的森林多物種復育計劃至關重要,以恢復本地昆蟲多樣性及修復授粉生態網,從而幫助如香港鷹爪花般失去傳粉昆蟲的珍稀植物。

香港鷹爪花釋放一系列的酯類揮發物,如乙酸異丁酯和異丁酸異丁酯(左至右)。