第MA07版:谈天说地 上一版 下一版  

它们春风吹又生 生孩子的生

福州国家森林公园的榕树王(海都记者 毛朝青/图)

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编前:春天万物复苏,柳絮也在狂飞。而再过一段时间,泉州的木棉花也将脱去“红装”,长出果实。果实炸开后,木棉絮便随风四处飘摇。那些空中飞舞的飘絮不仅影响视线,还会使人忍不住打喷嚏,甚至产生皮肤过敏。但飘絮有什么错呢?人家只是想借个春风播种子罢了。

相比于动物,植物对于自己的孩子(种子)似乎比较绝情,总要将其送向远方,毕竟留在自己身旁,它们将来还要与自己争夺阳光、土地和水。

因此,植物演化出了各种独特的种子传播方式。由于自身的力量实在有限,它们大多选择借助外来的力量,一些植物倾向于利用大自然的风传播种子,还有一些植物会“搭”动物的“便车”。今天的《谈天说地》就一起来了解一下那些“善借东风”和“爱搭便车”的植物。

借阵东风

蒲公英的独家飞行秘籍

虽然和柳絮长相相似,但蒲公英似乎并不遭人厌恶,反而承载了许多浪漫的气息。借助一阵微风,蒲公英可以轻松地飞出几百米远。

这其中的原因虽然与其轻盈的身躯有关,但更重要的是那些绒毛产生的“浮力”。

蒲公英种子上有几百根极其细密的冠毛,实际上每根冠毛的结构也极其复杂,在显微镜下,冠毛尖端又分叉形成许多肉眼难以看见的尖刺。

这种独特的绒毛使蒲公英掌握了一种独家的飞行秘籍,在下降的过程中,冠毛本身运动产生的气流和在种子周围的气流之间相互作用。在它的“头顶”形成了一对小漩涡,给下方的蒲公英种子提供额外的空气阻力,从而使它在空中停留更长的时间。

实验测试数据显示,与同等质量和受风面积的人类降落伞相比,蒲公英在空中滞留的时间是降落伞的4倍左右。

枫树的种子有双翅膀

与“伞兵”蒲公英不同,一些植物的种子更渴望飞翔,它们甚至想直接插上翅膀,原地起飞。

大自然孕育出了无数神奇的植物,它们中有的进化出了类似于螺旋桨形状的种子。而这其中,枫树的种子最具特色。

枫树的种子拥有一个好听的名字——翅果,顾名思义,它们有着像直升机螺旋桨一样的叶片。

当然,没有了风的加持,它并不能自由飞翔。实际上,翅果的重量很轻,尤其是在完全成熟干枯之后,在风的吹拂下,它会完成一次又一次的贴地飞行。

风滚草的流浪有点“滥情”

其实,大多数植物的种子并非“身轻如燕”,并不能仅靠风实现远航。

风滚草,是一种一年生草本植物,主要生长在沙漠、戈壁滩、草原、河谷耕地等地区。为了送自己的“孩子”最后一程,风滚草在种子成熟之后,绿油蓬松的植株逐渐枯黄,蜷缩成一个球状,随后根部断裂。

在风的吹拂下,风滚草随风滚动,逐渐被“盘”得更加圆润,而在这趟颠沛流离的路途中,它身上所携带的数万颗种子也被播撒在了沿途的各个角落。

风滚草也被人们称为“沙漠流浪汉”。不过,这种植物也正因为这种四处播种的方式,让一些国家泛滥,让这些国家很是头疼。

搭个便车

兔子不只吃草

也会传播植物种子

有的植物为能更广泛、持久地传播,演化出让种子“搭便车”的特异功能,搭载的媒介除了风,还有水、鸟类、昆虫、哺乳动物乃至人类。有的种子甚至需要经过动物的消化道,再排泄到离母本植株千里之外的地方。与此同时,粪便中的水分以及未被完全消化吸收的营养成分,还会给种子提供良好的萌发条件——为了延续基因,植物可谓是“煞费苦心”。

奄美兔是一种只分布在日本奄美大岛及德之岛的植食性原始兔。它们是亚洲大陆古代兔的遗族,被称为“活化石”。在世界自然保护联盟红色名录中,奄美兔被列为“濒危”级别,尚存于野外的数量不足5000只。

由于数量稀少,奄美兔的生活一直是个谜。为揭示其濒危的原因,日本的一个研究小组前往亚热带岛屿收集其粪便,竟从中发现了仍有可能生长的蛇菰属种子——原来,吞下这种种子并将其排泄到其他地方的奄美兔,扮演了种子散播者的角色。

蛇菰属是濒危的寄生植物,没有叶绿素,不能利用光合作用来为自己制造食物,只能从寄主植物那里吸取能量。

榕树也会开花

还有跨界“伴侣”

除了由动物帮助传播种子,由动物帮助授粉也是有花植物生存策略中不可或缺的一环。

榕树是我们福建人最熟悉的植物之一,可是你知道它们其实也会开花吗?

在云南西双版纳密林中,善于隐藏自己花朵的榕树,与专爱榕树花朵的榕小蜂,是一对典型的跨界“伴侣”。

在中国科学院西双版纳热带植物园的榕树园,几代科研人员收集了榕树100多种、榕小蜂200多种。“榕树都有花,打开它的‘果实’,就可以看到花。榕树把花隐藏起来,就是专门吸引榕小蜂为它传粉,这是它们共同的生存策略。”中国科学院西双版纳热带植物园研究员彭艳琼介绍。

榕小蜂是榕树唯一的传粉者,榕树必须依靠榕小蜂授粉才能进行有性繁殖,使其物种得以延续;榕小蜂专门为榕树传粉,榕树为榕小蜂提供繁殖和栖息的场所。世界上大约有750种榕树,每种榕树都由一种特定的授粉榕小蜂进行授粉。据英国科学家对古代化石的研究,二者之间互惠互利、协同进化的“亲密缘分”,已存续3400万年以上。

□知多一点

植物“压力山大”时

也是个“话痨”

近日,以色列特拉维夫大学的研究人员在美国《细胞》杂志上发表论文说,植物会在受到压力时发出更多声音,只不过植物发出的独特声音频率很高,超出了人耳的听觉范围。

走进以色列特拉维夫大学乔治·S·怀斯生命科学学院的大棚实验室,首先映入眼帘的是置于一盆番茄植株前的两个超声波麦克风,它们便是研究人员为植物安放的“话筒”。

“嗒……嗒……嗒……”一盆番茄植株发出的声音被转换成人耳能听到的声音,清晰回荡在大棚内。领衔这项研究的莉拉赫·哈达尼教授介绍,在实验过程中,研究人员将缺水、茎被剪断等压力状态下的植物,与水分充足、完好无损的植物同时置于隔音箱内,并把这些隔音箱放在安静、隔离、没有背景噪音的地下室。后来,他们又将装有植物的隔音箱放在有大量背景噪音的温室中,通过记录植物处在不同条件下的发声情况建立起广泛的音频数据库。

研究人员还用专门开发的机器学习算法识别和分析收集到的声音。结果显示,植物发出的声音频率范围为40千赫至80千赫,超过了约16千赫的人耳听力上限。

“通过算法工具,植物的声音可以从温室里的各种噪音中被分离出来——包括人交谈的声音、空调和电脑等设备的噪音、室外的雨声等,准确率超过99%。”哈达尼说。

特拉维夫大学就这项研究发表的声明说,未感到压力的植物平均每小时发出不到一次声音,而“压力山大”的植物每小时会发出几十次声音。

植物能够发出声音可能与茎中的“气穴”现象有关。当植物感到压力时,气泡会在木质部中成形、膨胀和坍塌。木质部指维管植物体内具有输导和机械作用的一种复合组织。

哈达尼表示,研究还发现,不同植物发出的声音会有所不同。她拿出手机,播放此前监测到的葡萄藤株发出的声音。记者听到,相比于番茄植株的声音,葡萄藤株发出的声音更尖锐。

“除这两种植物外,目前我们还监测到烟草、小麦、仙人掌的植株发出的声音。”哈达尼说。

既然植物并非“静默无语”,那么它们“说话”能被其他植物或动物听到、甚至存在彼此交流的可能性吗?研究人员认为,植物发出的声音可能会被听觉较灵敏的哺乳动物和昆虫在近距离内听到,例如蝙蝠、老鼠、飞蛾等,但这需要进一步实验证实。或许在不久的将来,人类会探索到一个更丰富的植物声音世界。

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