雨林奇葩_互动科普

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雨林奇葩

撰文/史军  发表于 2019年04月01日

在雨林中,还有比雨伞大的叶片,有吞食动物的植物陷阱,有在树干上挂着的红花绿果,还有闻乐起舞的小草。不过它们可不是为了满足人们的猎奇心理,奇异的“装束和行为”正是它们在雨林中繁衍生息的生存秘笈。

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滴水叶尖:将叶片上的雨水迅速排干,保持叶片干爽健康

在干旱环境下生长的植物,为了保存水分,或者在叶片上“涂上”厚厚的蜡质层(景天科植物),或者把叶片都变成了针刺(仙人掌),甚至把叶片省略掉(光棍树)。

很多人认为,雨林中的植物可以享受充沛的雨水,比沙漠中的植物要幸福得多。其实雨林中的植物也有苦恼,那就是水太多了。植物叶片进行蒸腾作用时,会像水泵一样,把根部吸收的水分连同溶解在水中的矿物营养,送到数十米高的枝头。潮湿叶片附近水分过于饱和,蒸腾作用会被大大削弱,从而影响正常的水分和养分运输工作。另一方面,叶片表面的水膜还会反射部分阳光,影响光合作用的效率。更严重的是,潮湿的叶片为霉菌滋生提供了场所。如果不把叶片上雨水快速排掉,轻则影响正常的光合作用和呼吸作用,严重的甚至可以引起叶片腐烂。

为此,雨林植物运用了特殊的排水工具——滴水叶尖。雨林植物的这类叶尖比其他环境下生活的植物的叶尖长得多,当雨水洒在叶片上时,会向叶尖聚集形成水滴,并迅速落下。这样,雨林植物的叶片即使在阴雨连绵之时也可以保持相对干爽。

 

猪笼草的“陷阱”:利用变态叶片诱捕昆虫,补充营养

有些植物的叶子虽然不能成为排水管道,却能为植物提供额外的营养大餐。猪笼草的一些叶片就长成了瓶状。这些瓶子的内壁十分光滑,并且会散发出昆虫喜欢的食物气味。当昆虫满心欢喜地钻进瓶子寻找大餐时,就会落到瓶底。在那里等待它们的不是美味的蜜汁,而是可怕的“消化液”——其成分与动物的胃液相近。这些倒霉蛋很快会被消化液分解,这时猪笼草就能慢慢享用美味的昆虫大餐了。

动物吃植物似乎是件天经地义的事情,因为我们早已看惯了悠然嚼着青草的奶牛,细细品尝胡萝卜的小白兔,连我们自己每天都要吃下成堆的水果蔬菜。要是小草大嚼青虫,还真有点耸人听闻。实际上,世界上能够吃动物的植物还真不少,共有六百多种,分属于1320属。只不过它们进餐时都会像猪笼草那般十分优雅,经常是无声无息地享用大餐。食虫植物都生长在土壤贫瘠的地方,为了能开花结果,只有通过诱捕昆虫增加营养加强体质了。

 

老茎开花结果:花果长在老茎上,是为了方便传播花粉和种子

“花开满枝头”、“枝头硕果累累”可能是大家对花果的基本印象。枝头花朵就像高高竖起的广告牌,可以尽可能多地吸引传粉者来为它们服务,同样挂在枝头的果实也便于吸引鸟类吞食,从而让种子远走高飞。可是很多雨林植物却要反其道而行之,将花果从枝头挪到“老茎”上面。

其实,“老茎生花”的现象是雨林植物应对雨林环境的策略。为了多争取阳光,雨林树木都在拼命向上生长,并尽量增大自己的叶面积,这样一来,树冠层就显得异常拥挤。如果把花朵放在这种地方,就像珍珠撒进绿色的大海。另一方面,很多昆虫的活动范围都低于树冠层。但是,雨林植物跟其他植物一样都需要昆虫为其授粉才能结出种子,繁衍子嗣。为了传宗接代,很多雨林植物把花朵开在老枝和树干上,那里离地面的草本、灌木层有较大的距离,比较空旷,花朵容易被在此活动的昆虫发现和光顾,获得授粉的机会较多。“近水楼台先得月”,这就是大自然的杰作。“老茎生花”是某些树木在热带雨林生态环境条件下的一种适应对策,它虽然不是植物中哪个家族的专利,但这种特性却是可以遗传的。西双版纳热带植物园栽培了很多这类植物,离开了热带雨林,它们还是“老茎生花”。

 

黑色的老虎须能够通过自花授粉结出种子

在西双版纳的雨林中,你能看到一种特别的花,从花序基部长出很多老虎胡须一样的细丝,因而得名老虎须。更特别的是,这种花是黑色的。

在人们的印象中,花朵都是五颜六色的,红橙黄绿青蓝紫无所不有。惟有黑色花朵是个偏门,极为罕见。这是因为,花朵的一大功能就是招蜂引蝶,吸引传粉者。由于不同动物对颜色的喜好不同(蜂类喜欢黄色和蓝色,鸟类喜欢红色,蛾类喜欢白色),所以花朵针对传粉者释放特定的颜色信号。不仅如此,还结合了一些传粉者的小嗜好,加强它们在传粉工作中的专一性,黄色的腊梅为喜欢闻香的蜂类准备了香甜气味作为导航标志;没有丝毫气味的红色的芦荟则准备大量花蜜,因为它们的鸟类传粉者需要更多的食物,但鸟儿们的鼻子却很不好用。虽然,这样的分类导航还略显粗糙,但是已经能在很大程度上保证了花粉传递的质量。

很少有动物喜欢黑色,并且黑色花瓣会吸收过多的热量,灼伤娇嫩的花蕊。黑色的老虎须是如何生存的呢?西双版纳热带植物园的科研工作者为我们提供了答案——它们都生活在林下的树阴中,所以不会被晒伤;它们都可以自己给自己授粉,也就用不着明亮的颜色招蜂引蝶了。

 

跳舞草的“舞蹈”源于小叶基部的海绵体

伴着一曲美妙的《月光下的凤尾竹》,每个叶柄基部的那两片小叶开合舞动,犹如表演芭蕾的少女。这种相貌平常、技艺过人的小草就是大名鼎鼎的“跳舞草”了。最特别的是,可爱的跳舞草只在优美的音律下才会翩翩起舞,如果是吵吵嚷嚷,它们会充耳不闻,两片小叶会贴在叶柄上。

跳舞草为什么会有如此深厚的音乐和舞蹈功底呢?在西双版纳一直流传着一个美丽的传说。很久很久以前,在西双版纳有一位名叫多依的傣家少女,她不仅美丽善良,而且舞技超群。在农闲时节,各个村寨中经常会闪现她优美的身段和动人的舞步。后来,一个当地恶霸强迫多依每天为他跳舞。多依誓死不从,跳进澜沧江,自溺而亡。老百姓自发组织起来打捞多依的尸体,并为她举行了隆重的葬礼。后来,多依的坟上就长出了一种漂亮的小草,每当音乐响起,它便闻乐而舞,人们都称之为“跳舞草”,并视之为多依的化身。

实际上,跳舞草的大名(学名)是舞草,它是蝶形花科舞草属的成员,它只有一个同属的亲兄弟—圆叶舞草。同属蝶形花科的豌豆和蚕豆都是跳舞草的表兄弟,只不过前两者,没有如此高超的舞技。那为什么在众兄弟里,只有跳舞草能大秀舞技呢?最新的研究发现,跳舞草小叶片叶柄处的细胞里有一种海绵体,这种海绵体对中低频率,强度在3565分贝的声音有共振作用,从而引起叶片的舞动。另外,光照可能会影响海绵体的伸缩。但是声音、光线是如何控制海绵体运动的,目前还不是很清楚。其中的奥秘,还等着大家去研究和破解。

 

(本文发表于《科学世界》2009年第4期)


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