具体描述
Parasitic flowering plants are strikingly impressive and beautiful and hold many surprises of both general and scientific interest. Parasites also have great influence on the quality of human life when attacking crop plants. Some parasites have since early times appealed to our imagination and have been part of religious or folkloristic events and used as gifts to royalties. This beautifully illustrated book covers all parasitic families and most of the genera. It also discusses the establishment of the parasite, the structure and function of the nutrient absorption organ (haustorium), and how the parasites are pollinated and dispersed as well as their ecology, hosts, and evolution. The book is written in a mostly non-technical language and is provided with a glossary and explanatory boxes.
深入探寻植物界的寄生策略：一部涵盖广谱的植物学专著 本书并非专注于特定的一类植物，而是以广阔的视角，系统地梳理了植物界中各种形态与机制的非典型营养获取策略，深入剖析了这些策略背后的进化驱动力、生态影响及其在生物多样性维护中的作用。 我们首先将读者带入一个对“自给自足”这一传统植物学概念进行深刻反思的境地。传统的植物学叙事往往聚焦于光合作用这一核心过程，但自然界远比教科书所描绘的更为复杂和精妙。本书的核心论点是：在资源稀缺或环境压力极大的生态系统中，演化出从其他生物体获取有机营养或必需物质的替代方案，是一种极为成功的生存策略。 第一部分：营养获取的边界拓展与机制解构 本部分聚焦于植物如何规避或优化对传统光合作用的完全依赖，主要围绕两种截然不同的非自养路径展开：腐生（Saprophytic）和菌根（Mycorrhizal）营养。 第一章：隐秘的分解者——非典型腐生性植物的生态学角色 尽管我们通常将分解工作归于真菌和细菌，但植物界中确实存在一些物种，它们几乎完全或高度依赖于分解死亡有机物来获取碳、氮等关键元素。我们详细考察了腐生兰科植物（Mycoheterotrophic Orchids）的复杂生命周期。这些植物的种子萌发和幼年期的生长完全依赖于特定的真菌网络，而该真菌网络本身可能正与另一棵健康的树木进行着共生。 本书细致描绘了它们如何利用真菌作为“中间商”窃取宿主植物通过光合作用制造的碳水化合物——一种三方营养转移的微妙平衡。我们引入了分子标记技术和同位素追踪实验的结果，以精确量化这种营养窃取的程度，并探讨了这种策略在雨林底层光照极度受限环境中的适应优势。我们对比分析了印度尼西亚、日本以及南美洲热带雨林中不同腐生兰属（如Monotropa, Corallorhiza）的适应性辐射，揭示了它们营养路径的趋同进化现象。 第二章：根际的无形契约——深入理解菌根系统 菌根共生是植物界最普遍的营养辅助策略之一。然而，本书将重点放在那些具有极端依赖性的菌根关系上，这些关系更接近于单向的营养获取。我们区别于标准植物生理学教材对常见菌根（如丛枝菌根或外生菌根）的简单介绍，而是着重分析了特定条件下，植物如何通过增强对真菌提供的无机盐（特别是磷酸盐和氮）的吸收效率，来最大化其生存几率。 通过对特定稀有植物的微观解剖研究，我们探讨了植物根系皮层细胞内真菌菌丝的结构重塑，以及植物如何调节信号通路（如共生相关基因SYMRK）的表达，以确保这种“交易”的持续有效性。特别地，我们分析了沙漠和高盐度环境中植物如何利用这种策略，在水分胁迫下保障了基础矿物质的供应。 第二部分：进化压力下的寄生取舍 本部分将焦点转向那些直接从活体宿主植物体内获取营养的植物——活体寄生植物。我们不使用标签化的描述，而是从进化生态学的角度，审视这种策略的成本与收益。 第三章：侵入性分子工具箱——寄生植物的附着与渗透机制 活体寄生植物是植物界中最引人注目的适应者之一。本书系统地分类和解构了它们侵入宿主韧皮部和木质部的专用结构——吸器（Haustorium）。我们深入到细胞和分子层面，分析吸器如何分泌一系列特殊的酶类，用以溶解宿主植物的细胞壁，并最终建立起与宿主维管束系统的直接物理和生化连接。 详细的组织学观察揭示了不同寄生类群（如桑寄生科 Viscaceae、列当科 Orobanchaceae）吸器结构的显著差异，这些差异反映了它们对宿主组织选择性的偏好。我们还探讨了寄生植物如何规避或抑制宿主的防御反应，包括对植物激素（如水杨酸、茉莉酸）信号通路的巧妙干扰，使其能够“隐形”地在宿主体内发展壮大。 第四章：系统生态学视角下的寄生动态 寄生关系的后果远不止营养转移。本章分析了寄生植物对宿主种群动态、群落结构乃至生态系统功能的影响。我们考察了强寄生性植物（Holoparasites，如某些肉眼可见的、完全不进行光合作用的物种）如何通过耗尽宿主资源，导致宿主死亡，从而间接改变了当地的物种组成和生物量分配。 我们引入了复杂的数学模型来模拟寄生关系在不同环境异质性下的长期稳定性。模型结果表明，在高度稳定的生态系统中，轻度寄生可能成为一种维持多样性的机制（通过抑制优势种的过度扩张），而在快速变化的或资源贫瘠的环境中，强寄生则可能导致系统崩溃。我们通过对地中海灌丛区特定寄生植物对灌木群落影响的长期监测数据，验证了这些理论预测。 第三部分：生物多样性与保护的挑战 在最后一章，我们将视角转向人类活动对这些非典型营养植物群落的影响。 第五章：栖息地破碎化与营养共生网络的脆弱性 许多高度依赖特定真菌伙伴或特定宿主植物的非自养植物，对栖息地变化极为敏感。本书强调，保护这些植物不仅仅是保护物种本身，更重要的是保护它们赖以生存的复杂生态网络。 我们探讨了森林砍伐、土壤酸化和气候变化如何通过破坏地下真菌网络或改变宿主植物的分布，对腐生兰和某些菌根依赖型植物造成毁灭性打击。最后，我们提出了一套基于生态网络修复和宿主/共生体联合保护的综合性管理策略，旨在保障这些植物界中奇特适应策略的未来。 本书的撰写严格基于最新的分子生物学、生态生理学和进化生物学研究成果，旨在为植物生理学家、生态学家以及保护生物学家提供一个全面、深入、且具有批判性视角的参考资料，理解植物界中“不劳而获”的艺术及其背后的复杂科学。
作者简介
目录信息
Parasitic Flowering Plants......Page 4
Contents......Page 8
Preface by Job Kuijt......Page 13
Author's preface ......Page 14
What is a parasitic plant? ......Page 16
Parasite 'look alikes' ......Page 17
Box 1. Myco-heterotrophic plants ......Page 19
Types of parasites and some definitions ......Page 21
The haustorium ......Page 23
Box 3. Vascular tissue in higher plants ......Page 24
A parasitic gymnosperm ......Page 32
How many plants are parasitic? ......Page 35
History of research in parasites ......Page 38
Olacaceae ......Page 40
Schoepfiaceae ......Page 44
Box 4. Life cycle and embryology of flowering plants ......Page 45
Opiliaceae ......Page 47
Loranthaceae ......Page 48
Vegetative morphology ......Page 50
Haustorium anatomy ......Page 52
Floral structure and pollination ......Page 57
Bird pollination......Page 59
Embryology......Page 64
Dispersal biology......Page 65
The root parasites......Page 69
Loranthaceae in the New World ......Page 73
Loranthaceae in Africa ......Page 81
Loranthaceae in Eurasia......Page 89
Loranthaceae in Australia......Page 93
Loranthaceae in selected isolated islands......Page 96
Box 5. Endemism ......Page 97
Misodendraceae......Page 105
Eremolepidaceae......Page 109
Santalaceae......Page 110
Vegetative morphology......Page 112
Floral biology......Page 114
Herbaceous genera......Page 115
Woody genera......Page 117
Viscaceae......Page 128
Phoradendron......Page 132
Korthalsella......Page 138
Viscum......Page 142
Arceuthobium......Page 151
Summary ......Page 158
Krameriaceae......Page 160
Cassytha (Lauraceae)......Page 163
Cuscuta (Convolvulaceae)......Page 168
Hemiparasitic Orobanchaceae......Page 176
Habit and haustoria......Page 177
Flower biology......Page 182
Widely distributed genera......Page 184
Northern temperate zone......Page 189
Old World warm climates......Page 198
Holoparasitic Orobanchaceae......Page 204
Genera transferred from Scrophulariaceae......Page 206
Orobanchaceae (sensu stricto) ......Page 213
Cynomoriaceae......Page 222
Lennoaceae......Page 225
Mitrastemonaceae ......Page 228
Apodanthaceae......Page 230
Cytinaceae......Page 235
Rafflesiaceae......Page 238
Rafflesia......Page 242
Sapria......Page 246
Rhizanthes ......Page 247
Hydnoraceae......Page 250
Hydnora ......Page 252
Prosopanche ......Page 254
Vegetative morphology and anatomy......Page 255
Inflorescences and flowers......Page 258
The most widely distributed genera......Page 260
Amerian genera......Page 263
African genera......Page 270
Southeast Asian-Pacific genera ......Page 274
Seed dispersal strategies......Page 278
Germination and host recognition ......Page 282
Haustorial development......Page 284
Haustorial initiation ......Page 285
Development of the holdfast......Page 286
Box 6. The plant cuticle ......Page 288
Development of the endophyte......Page 291
Differentiation of the xylem bridge ......Page 299
The mature haustorium ......Page 300
Graniferous tracheary elements......Page 302
The interface......Page 304
Phoradendron case story......Page 306
Water relations (Transpiration) ......Page 310
Box 7. Absorption and transport of nutrient ions ......Page 311
Nutrient absorption and translocation......Page 312
Translocation from parasite to host......Page 315
Box 8. Photosynthesis......Page 316
Photosynthesis......Page 317
Further physiological topics......Page 320
Host specificity......Page 322
Determining the host range......Page 323
Species delimitation and host range......Page 327
Host specificity in various taxa ......Page 330
Epi- and self parasitism......Page 341
Mimicry ......Page 344
Biochemical defence ......Page 346
Hypertrophy and hormonal disorder ......Page 348
Mechanical defence ......Page 350
Flowers and fruits as food sources......Page 351
Herbivory......Page 352
Vegetation ecology......Page 358
Arid vegetation - xerophytism......Page 360
Box 9 . Xerophytism......Page 361
Coastal vegetation - salt tolerance......Page 363
Temperate and tropical forests......Page 365
Arctic vegetation......Page 366
Cultivated and urban land......Page 367
Ecosystems - fires ......Page 368
7. Harmful parasites and control methods......Page 372
Parasitic plants in agriculture......Page 373
Cuscuta and Cassytha on crops......Page 375
Striga on crops......Page 376
Orobanche and Phelipanche on crops......Page 380
Other root parasites on crops......Page 382
Control methods ......Page 384
Parasites in forestry and orchards......Page 391
Arceuthobium ......Page 392
Other stem parasites......Page 394
Control methods ......Page 397
8. Ecology and evolution......Page 400
Evolution of different modes of parasitism......Page 401
Convergent evolution......Page 413
Co-evolution and bird pollination ......Page 416
Phylogeny......Page 418
Transfer of genetic information......Page 419
The phylogenetic tree......Page 420
Nature conservation ......Page 421
Glossary......Page 429
Selected literature......Page 432
List of photographers......Page 436
Index......Page 440
· · · · · · (收起)
Contents......Page 8
Preface by Job Kuijt......Page 13
Author's preface ......Page 14
What is a parasitic plant? ......Page 16
Parasite 'look alikes' ......Page 17
Box 1. Myco-heterotrophic plants ......Page 19
Types of parasites and some definitions ......Page 21
The haustorium ......Page 23
Box 3. Vascular tissue in higher plants ......Page 24
A parasitic gymnosperm ......Page 32
How many plants are parasitic? ......Page 35
History of research in parasites ......Page 38
Olacaceae ......Page 40
Schoepfiaceae ......Page 44
Box 4. Life cycle and embryology of flowering plants ......Page 45
Opiliaceae ......Page 47
Loranthaceae ......Page 48
Vegetative morphology ......Page 50
Haustorium anatomy ......Page 52
Floral structure and pollination ......Page 57
Bird pollination......Page 59
Embryology......Page 64
Dispersal biology......Page 65
The root parasites......Page 69
Loranthaceae in the New World ......Page 73
Loranthaceae in Africa ......Page 81
Loranthaceae in Eurasia......Page 89
Loranthaceae in Australia......Page 93
Loranthaceae in selected isolated islands......Page 96
Box 5. Endemism ......Page 97
Misodendraceae......Page 105
Eremolepidaceae......Page 109
Santalaceae......Page 110
Vegetative morphology......Page 112
Floral biology......Page 114
Herbaceous genera......Page 115
Woody genera......Page 117
Viscaceae......Page 128
Phoradendron......Page 132
Korthalsella......Page 138
Viscum......Page 142
Arceuthobium......Page 151
Summary ......Page 158
Krameriaceae......Page 160
Cassytha (Lauraceae)......Page 163
Cuscuta (Convolvulaceae)......Page 168
Hemiparasitic Orobanchaceae......Page 176
Habit and haustoria......Page 177
Flower biology......Page 182
Widely distributed genera......Page 184
Northern temperate zone......Page 189
Old World warm climates......Page 198
Holoparasitic Orobanchaceae......Page 204
Genera transferred from Scrophulariaceae......Page 206
Orobanchaceae (sensu stricto) ......Page 213
Cynomoriaceae......Page 222
Lennoaceae......Page 225
Mitrastemonaceae ......Page 228
Apodanthaceae......Page 230
Cytinaceae......Page 235
Rafflesiaceae......Page 238
Rafflesia......Page 242
Sapria......Page 246
Rhizanthes ......Page 247
Hydnoraceae......Page 250
Hydnora ......Page 252
Prosopanche ......Page 254
Vegetative morphology and anatomy......Page 255
Inflorescences and flowers......Page 258
The most widely distributed genera......Page 260
Amerian genera......Page 263
African genera......Page 270
Southeast Asian-Pacific genera ......Page 274
Seed dispersal strategies......Page 278
Germination and host recognition ......Page 282
Haustorial development......Page 284
Haustorial initiation ......Page 285
Development of the holdfast......Page 286
Box 6. The plant cuticle ......Page 288
Development of the endophyte......Page 291
Differentiation of the xylem bridge ......Page 299
The mature haustorium ......Page 300
Graniferous tracheary elements......Page 302
The interface......Page 304
Phoradendron case story......Page 306
Water relations (Transpiration) ......Page 310
Box 7. Absorption and transport of nutrient ions ......Page 311
Nutrient absorption and translocation......Page 312
Translocation from parasite to host......Page 315
Box 8. Photosynthesis......Page 316
Photosynthesis......Page 317
Further physiological topics......Page 320
Host specificity......Page 322
Determining the host range......Page 323
Species delimitation and host range......Page 327
Host specificity in various taxa ......Page 330
Epi- and self parasitism......Page 341
Mimicry ......Page 344
Biochemical defence ......Page 346
Hypertrophy and hormonal disorder ......Page 348
Mechanical defence ......Page 350
Flowers and fruits as food sources......Page 351
Herbivory......Page 352
Vegetation ecology......Page 358
Arid vegetation - xerophytism......Page 360
Box 9 . Xerophytism......Page 361
Coastal vegetation - salt tolerance......Page 363
Temperate and tropical forests......Page 365
Arctic vegetation......Page 366
Cultivated and urban land......Page 367
Ecosystems - fires ......Page 368
7. Harmful parasites and control methods......Page 372
Parasitic plants in agriculture......Page 373
Cuscuta and Cassytha on crops......Page 375
Striga on crops......Page 376
Orobanche and Phelipanche on crops......Page 380
Other root parasites on crops......Page 382
Control methods ......Page 384
Parasites in forestry and orchards......Page 391
Arceuthobium ......Page 392
Other stem parasites......Page 394
Control methods ......Page 397
8. Ecology and evolution......Page 400
Evolution of different modes of parasitism......Page 401
Convergent evolution......Page 413
Co-evolution and bird pollination ......Page 416
Phylogeny......Page 418
Transfer of genetic information......Page 419
The phylogenetic tree......Page 420
Nature conservation ......Page 421
Glossary......Page 429
Selected literature......Page 432
List of photographers......Page 436
Index......Page 440
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