王莲：看我如何卷成水中之王！| 草木葳蕤
2022/9/2 7:00:00 科学大院
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前段时间英国邱园的工作人员发现了一个王莲新种，叶片直径可达3.2 m，刷新了王莲叶片直径新记录，该王莲被命名为玻利维亚王莲(Victoria boliviana)。
硕大的叶片一直以来都是王莲吸引大众眼球的利器之一，而且叶片大小也直接和承载力呈正相关关系，一般来说叶片直径达到1.5 m即可承重60 kg以上，玻利维亚王莲的报道一出来，对那些体重基数大的人来说，坐王莲，再也不是梦了!
王莲是睡莲科(Nymphaeaceae)王莲属(Victoria)植物的统称，王莲的拉丁文属名是Victoria(维多利亚)，与英国女王同名，这是巧合吗？当然不是，这就不得不提到王莲是怎么被发现的。
维多利亚女王的“加冕献礼”
王莲的发现极富传奇色彩。
1801年，波西米亚植物学家和自然科学家Tadeá Haenke在亚马逊支流的马莫雷河首次发现了王莲，但没有留下相关记录。
1819-1825年，法国植物学家Aime Bonpland和德国自然科学家和探险家Alexander von Humboldt在阿根廷的科连斯特发现了王莲，并将种子和其完整描述送达法国。
1828年，法国博物学家Alcide D’ Orbigny在巴拉圭见到了王莲，并将一些标本和绘图送达了法国。1832年，他在玻利维亚又见到了王莲。
1832年，Eduard Friedrich Poeppig在亚马逊河流域的热带雨林中发现了王莲，认为该种与原产亚洲的芡实同属，首次将其命名为Euryale amazonica，并向法国寄回了植物标本和画像。
1837年7月中旬，受英国皇家地理学会资助被派往圭亚那进行地理及自然资源状况考察的德国人Robert Hermann Schomburgk向英国皇家地理学会提交了王莲的标本、植物画像和形态特征描述。这是王莲最重要的一次发现，时值Victoria公主即将继位成为新的女王，英国皇家地理学会一方面将这个新发现的奇特物种作为贺礼献给女王，请求以女王名字来命名并获得同意，另一方面也让英国植物学家与园艺学家John Lindley对标本进行鉴定和命名，建立了王莲属Victoria。
绘制的王莲原产地生境和生长状态
(图片来源：Hooker et al.，1847)
绘制的王莲叶片和花朵
(图片来源：Hooker et al.，1847)
王莲的种质资源
王莲属包括3个种，分别是克鲁兹王莲(V. cruziana)、亚马逊王莲(V. amazonica)和上述提到的玻利维亚王莲(V. boliviana)。三者在形态上有很大区别。
玻利维亚王莲的叶片直径可达3.2 m，克鲁兹王莲为2.4 m，亚马逊王莲2.3 m，前者成为了名副其实的大王莲。
我们知道王莲的叶缘有卷边，一般是垂直上卷，克鲁兹王莲叶片边缘还会向外伸展，玻利维亚王莲则有的会向外伸展，有的还会向内卷曲，而亚马逊王莲就不伸展也不内卷。
在叶缘卷边高度方面，克鲁兹王莲最高，其次是玻利维亚王莲，亚马逊王莲最次。
而在萼片远轴面刺的情况上，亚马逊王莲刺最多，克鲁兹王莲无刺或仅在基部三分之一内有刺，玻利维亚王莲无刺或少刺。
在第一天开花的内瓣颜色上，克鲁兹王莲和玻利维亚王莲都是白色的，而亚马逊王莲是深红/红褐色。下面我们来看看这3种王莲都长什么样。
左右滑动查看三种王莲
P1：克鲁兹王莲；P2:亚马逊王莲；P3：玻利维亚王莲。(A-C，花苞；D-E，第一天开花；F-G，第二天开花；H，生长环境；I，种子)
(图片来源：Smith et al.，2022)
花王自然也有“王之力”
很多时候植物的趣味性体现在能与人互动上，比如含羞草的叶片在人触碰时会合拢，而王莲的趣味性更多的是体现在其叶片的巨大承载力，不知道是从什么时候开始，“能坐人”成为了大家介绍王莲的流行词。王莲的叶片的承重力是多少呢？它的承重能力与什么有关？
下面我们来简单测试一下王莲叶片的承重能力。
王莲承重测试视频
一般来说，直径1.5 m且没有损伤的王莲叶片承重60 kg是没有问题的，当然我们也看到了视频中王莲叶片上面是垫了个板子的，这是为了分散压力，让叶片均匀受力。所以说虽然你的体重在王莲叶片可承受范围内，但也不能轻易下脚，否则会有踩空的危险。千万不要在野外踩王莲哦。
王莲叶片的承重能力还与很多其它因素相关。王莲的叶缘有卷边，载重时，叶缘可以阻挡水进入叶片，保证叶片排水产生浮力。
王莲叶背长满硬刺，阻止鱼类等水生生物啃食叶片，进一步保证了叶片和叶脉的完整。
王莲叶背
(图片来源：张岩)
王莲叶脉上的硬刺
(图片来源：张岩)
还有一点是王莲的叶脉结构比较特殊，叶脉中粗壮的主脉和若干分支组成了一个强有力的支撑结构，叶脉凸起呈网格状，既可以支撑起整个叶片也能分散承载力，叶脉肥厚粗壮、中空，减少自身重量的同时，又进一步增加浮力。
王莲叶脉横切面
(图片来源：张岩)
王莲的传粉奥秘
王莲是被子植物基部类群中睡莲目的成员之一，除了硕大的叶片这一吸引人的外观特征外，王莲的花也会“变脸”，颜色会由白色变成粉红或紫红色，这种变化也能帮助它吸引昆虫进行传粉。
王莲的花要经历“两开两合”的过程。单朵花第一次开放是在夜里20:00左右开始，此时雌蕊成熟，花瓣是白色的。在王莲开花时，其心皮还会产热，这不仅会促进花香更好地散发，也能为授粉昆虫提供温暖的居所。
翌日清晨，王莲的花开始闭合，吸引来的昆虫被关闭在花内。第二天下午15:00左右花朵再次打开，此时花瓣变成粉红或紫红色，花药慢慢成熟，并将花粉附着在急于从花内逃脱的昆虫身上。昆虫飞出把花粉带到其它新开的花朵内，从而完成传粉过程。在第三天上午王莲的花又会慢慢闭合，然后沉入水下，孕育下一代。
克鲁兹王莲和亚马逊王莲的花色变化
(图片来源：吴倩)
在花朵开合的过程中，王莲花散发的香味也不尽相同。第一天开放的王莲花会释放出浓郁的类似白兰花的香味，研究发现王莲第一天开放时主要挥发性物质成分是以苯甲醇为主的苯环型化合物，随着第二次开放，苯环型化合物占比下降，乙酸甲酯占比增加，导致花香变化。花色和花香的协调作用可以让王莲在原生地更好地授粉，进而繁衍后代，这也是其在地球上能存活至今的重要原因。
由于王莲夜间开花，所以想一睹它第一天开放时盛开的风采相对比较难，但是它第二天变色后的花也是很美的。当然，要想欣赏到漂亮的王莲花，天气也非常重要。
给大家一个欣赏王莲的小提示，最好是在阴天或者下着雨的傍晚来欣赏王莲，因为如果阳光强烈，除了人被“烤焦”，花瓣和叶片也会被“烤焦”的。
雨中的克鲁兹王莲
(图片来源：吴倩)
最后，其实看王莲也不用到英国呐，国家植物园王莲观赏地：南园水生与藤本植物区、展览温室(水生植物室)，随时等你来~~~
参考文献：
[1] Hooker W J, Fitch W H, et al. 1847. Description of Victoria regia or great water lily of south America [M]. London: Reeve Brothers.
[2] Jiang Y F, Liu G H, et al. 2021. Biosynthesis and emission of methyl hexanoate, the major constituent of floral scent of a night-blooming water lily Victoria cruziana. Phytochemistry, 191: 112899.
[3] Schimpf N G, Terblanche J S, et al. 2017. Respiration, thermogenesis, and thermoregulation of Victoria cruziana flowers. Aquatic Botany, 138: 37-44.
[4] Smith L T, Magdalena C, et al. 2022. Revised species delimitation in the giant water lily genus Victoria (Nymphaeaceae) confirms a new species and has implications for its conservation. Frontiers in Plant Science, 13: 883151.
[5] Wu Q, Li P C, et al. 2018. Relationship between the flavonoid composition and flower colour variation in Victoria. Plant Biology, 20: 674-681.
[6] 黄仕才，吴福川. 2018. 王莲能承重的秘密. 花卉，3：6-7.
[7] 李淑娟，尉倩等. 2017. 王莲属(Victoria)植物分类学地位的确立. 自然杂志，39(4)：293-298.
审核：王亮生研究员
作者单位：中国科学院植物研究所
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