波新聞-戴貴立/ 屏東
依據維基百科界定無根草可以指:1無根藤(學名:Cassytha filiformis),一種樟科無根藤屬藤本植物的別名。2菟絲(學名:Cuscuta chinensis),一種旋花科菟絲子屬藥用植物的別名。3推廣東歌歌名《無根草》 (Rootless Grass),1995年香港粵語歌曲,盧永強作詞,黃慶元作曲,劉錫明主唱。
無根草是菟絲子的別稱,菟絲子是一種生理構造特別的寄生植物,其組成的細胞中沒有葉綠體,利用爬藤狀構造攀附在其他植物,並且從接觸宿主的部位伸出尖刺,戳入宿主直達韌皮部,吸取養分以維生,更進一步還會儲存成澱粉粒於組織中。
中藥菟絲子為雙子葉植物藥鏇花科植物菟絲子、南方菟絲子、金燈藤等的種子,具有補腎益精、養肝明目、固胎止泄之功效。 根據學者近年的實際調查發現所得,無根草雖無具一般高等植物的根,且其葉已退化成小型鱗片狀,稀疏分布於莖上,但其養分及水分之獲得,則完全靠侵入其他寄主體內強取豪奪,甚或嚴重地危害寄主,如造成金武扇、瓊麻等的葉肉組織萎縮。 無根草藉以侵入寄主之器官為一類似毛毛蟲足部盤狀「吸器」。此外,無根草亦會纏繞寄主,以增加「吸器」吸附的面積,其攀緣性主為逆時針鏇轉(至目前為止之標本),尚未發現順時針之標本。
其侵入寄主之情況,不同顏色之無根草,葉綠素分布情形及無根草崁入寄主並造成寄主腫大之情形,所得結果有下列三點:
1.侵入情況隨寄主之不同而有所差異。如:吸器穿透蘆葦之葉、侵人小豇豆、濱水菜之髓、侵入馬齒莧、落葵、醴腸、馬鞍藤和甘薯之中,侵入苦楝、龍葵之表皮及皮層,侵入猩猩草韌皮部,侵入鹽飄拂草等基本組織。
2.其葉綠素分布情形,綠莖者:葉綠素集中在表皮,間雜著少量葉黃素等……等,葉黃素等之量漸增,莖的顏色便趨向於黃綠色,甚而形成金黃色,但並非完全無葉綠素,只是量少不足以影響葉黃素等呈現的色澤,亦因其除了由寄生根吸收水分和無機物外 ,也能由葉、莖中所含之葉綠素行光合作用製造養分,故為半寄生植物。
3.無根草崁入寄主形成腫大處之觀察,發現其侵入至寄主之髓部,且造成該處組織有較同一寄主(僅是吸附以取得養料者之切片)輸導組織排列緊密,且使木質部形成許多中空的組織異常變厚。 無根草的寄生,經觀察並無專一性,可以說是在其勢力範圍內的植物均難逃被寄生生的危險,極適合生長於濱海地區。
因發現的群落均非常龐大,不易尋找其源頭,偶爾在剛形成之群落中發現之源頭,皆是侵入寄主,造成該處織異常的腫大。 據觀察無根草的花屬小型花,且花瓣並無張開現,又無特殊味道以吸引昆蟲,故為自力受粉。
中學生科學第四十六屆,台南女中有《無根草的寄生行為》研究發表,提出 摘要如下:無根草(Cassytha filifornis L.)的寄生行為對同群落其他植物的影 響,其中以大花咸豐草(Bidens pilosa var. radiata)作為宿主代表。在群落層次, 實地觀察無根草的野外族群及其環境,以繪圖和簡單的統計做紀錄;在個體層次,經由形態觀察、醣類及水分含量的測定,探討無根草對宿主大花咸豐草的生理影響。
結果得知: (1) 被寄生的大花咸豐草平均重量和高度皆較健康植株小,且個體間岐異度也 較小。群落中其他宿主的狀況也類似。 (2) 無根草以吸器侵入大花咸豐草,吸器附著數以大花咸豐草的莖中段最多, 也有自我寄生的現象。 (3) 被寄生的大花咸豐草含水百分率及醣類含量和健康的植株差異不大,但上 段相對於中、下段的含水比率下降,此現象與植物水分運輸只能由下往上, 且吸器集中中段有關。
師生研究還發現,在安平秋茂園附近的海邊發現一個寄生植物的群落,回來查了圖鑑後才知道那是別名無根藤的無根草(Cassytha filifornis L.),在台灣只有台南以南的砂礫灘有無根草的分布。 寄生植物在植物界中是很特殊的一群,綠色植物最大的特色就是利用葉綠體 自營,但它們卻獨樹一格地行異營生活,無根草這種一年生纏繞性草本屬於樟科,含有少量葉綠素,可在缺乏寄主時進行光合作用,為半寄生植物,不具一般高等 植物的根和完全花,葉片退化成鱗狀,它們藉寄生根與吸器侵入宿主獲得水和營 養,並以逆時針旋轉增加吸附面積。
種種特殊的生活史,加深了人們對無根草的好奇,想要更加了解它們與宿主的互動。 由於無根草的侵入,學者認為宿主原來的養分勢必會減少,所以學術界假設被 侵入的植物的醣類總含量會比原來健康植物低,且有缺水的現象。
另外,在學校的課程中學生學到:植物用以運輸有機養份的韌皮部,可以在 伴細胞的協助下主動運輸,改變運輸方向,但木質部只能利用蒸散作用和毛細現 象,由下而上運輸水份和無機鹽類,所以提出假設:「宿主被寄生處的下方缺水情形,應較上方緩和,而醣類的缺少情形則較平均」。
在探討這些問題時,只要與宿主有關的部份,我們一概選擇大花咸豐草(Bidens pilosa var. radiata)作為代表,因為該群落的大花咸豐草數量不少,且不遠處即有健康的大花咸豐草族群。
綜合以上,研究內容包括以下幾個問題: (一)無根草在野外的生長情形如何? (二)無根草對宿主生長狀況有何影響? (三)顯微鏡下的無根草及宿主(大花咸豐草)組織有何特色? (四)無根草對宿主養份剝削的影響有無上下的差異? (五)無根草對宿主的水份剝削有無上下的差異?
無根草的纖維粗大,莖富彈性,且韌性強,不易擣碎。擣碎後的汁液有黏性, 呈墨綠色,有微微刺鼻的淡青草味。酸鹼值約為 5.5,弱酸性。
實驗與觀察結果,將無根草寄生大花咸豐草的過程整理如下: 無根草並無特定寄生對象,其分支隨機沿伸,一旦接觸到宿主,便以逆時針 方向向上纏繞,與宿主表皮的接觸面發展出特化的吸器,順著大花咸豐草的莖纖 維入侵,吸器穿過維管束深入髓部,尖端產生類似根毛的鬚狀構造,被寄生處的 莖異常膨大,吸器在無根草莖上的分布並不平均,常出現連續數個吸器的密集處。 當宿主老化枯萎後(不論是自然原因或因為無根草的寄生),吸器也會跟著萎縮,尤其是中央的小突起,常會變黑。
另外,老化的無根草含橘色色素較多,呈亮橘色。 由於寄生根是由一般植物的根特化而來,所以吸收原理應該相差不遠,有水 的滲透作用和無機鹽的主動運輸,研究只討論水的部份,因為吸收水分的動力來自不耗能的滲透作用,所以無根草和大花咸豐草的體液以及土壤中的水分會達成平衡,大花咸豐草的含水比率也與健康植株沒有明顯差距,只有上半部的含水量相對較少,那是因為流經莖下段的水分中途部份被吸器吸收的緣故。
至於有機養分,因為一般植物的根沒有吸收有機養分的功能,因此沒有可供比較的對象,所以在此就不做進一步的探討。 至於民間傳統中藥草研究發現,無根草與黃芪一起煮「青草茶」是有益腎臟及明目。這種說法需要科學驗證,還有中醫師確認才能飲用。
高屏溪堤防上採收一些黃色絲絨狀,纖維一般的「無根草」又叫做菟絲,就有長輩告知,煮開水喝非常不錯。但是謹慎小心的人,還是要請教專業一再三確認才敢飲用呢!
圖/草堆中出現黃色纖維狀的就是無根草