出品:科普中國(guó)
作者:秦亞龍(江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所·南京中山植物園)
監(jiān)制:中國(guó)科普博覽
南京中山植物園前湖秋色
(圖片來(lái)源:作者提供)
秋天,哼唱著歡快的歌曲,邁著輕盈的腳步,已緩緩走來(lái)。在這個(gè)收獲的季節(jié),田里的水稻笑彎了腰,樹(shù)上的吳茱萸散發(fā)著芳香,就連那毛刺刺的板栗,也迎著秋日的陽(yáng)光笑得合不攏嘴。
稻(水稻)
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栗(板栗)
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吳茱萸
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當(dāng)我們享受大自然饋贈(zèng)的同時(shí),是否想過(guò)這些植物的種子或果實(shí)是為誰(shuí)而生?是否認(rèn)真觀察過(guò)身邊植物的種子?又是否思考過(guò)這些種子是如何傳播的?
秋實(shí)
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要回答這個(gè)問(wèn)題,我們首先得搞清楚什么是植物的種子。經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年的演化歷程,目前全世界約有36萬(wàn)種高等植物,可分為被子植物、裸子植物、蕨類植物和苔蘚植物,其中,裸子植物和被子植物又合稱為種子植物。不同的是,裸子植物種子裸露,外面沒(méi)有果皮包被,松柏類植物就屬于裸子植物的范疇。而被子植物的種子外面有果皮包被,且具有真正的花朵,自新生代以來(lái)就在地球上占著絕對(duì)優(yōu)勢(shì),也是我們最為常見(jiàn)的植物種群。
種子是種子植物特有的器官,植物的種子是為繁衍后代而生,它們的大小、顏色和形狀各不相同,為了實(shí)現(xiàn)各自的價(jià)值,可謂是“八仙過(guò)海,各顯神通”。
植物的種子一般由種皮、胚和胚乳三部分組成,種皮相當(dāng)于種子的保護(hù)殼,包裹著里邊的胚和胚乳。胚是種子最重要的部分,包含胚根、胚軸、胚芽和子葉四部分,后期發(fā)育成植物的根、莖和葉。胚乳是儲(chǔ)存種子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的部分,為種子的萌發(fā)和初期生長(zhǎng)提供所需養(yǎng)分。三者不同的搭配組合,形成了地球上千變?nèi)f化的種子。
南京中山植物園紅楓崗秋景1
(圖片來(lái)源:作者提供)
不同的植物為了生命的延續(xù)、適應(yīng)不同的生長(zhǎng)環(huán)境及氣候條件,進(jìn)化出諸如堅(jiān)硬的果殼、帶翅的果實(shí)或種子、精妙的種子發(fā)射器、誘人的色彩和芳香、亦或是鮮嫩多汁的果肉、甚至裸子植物的種子外面還會(huì)包裹鮮艷的假種皮等,這些特征都有一個(gè)共同目的——為了更好地實(shí)現(xiàn)傳播。在傳播方式上,植物也形成了風(fēng)傳播、水傳播、動(dòng)物傳播、和自體傳播等多種途徑。當(dāng)然,有時(shí)植物整個(gè)種子傳播過(guò)程需要果實(shí)共同參與,還會(huì)包含多種方式。接下來(lái),我們來(lái)具體談?wù)勚参锓N子的傳播方式。
南京中山植物園紅楓崗秋景2
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風(fēng)傳播:飛向詩(shī)和遠(yuǎn)方
年少時(shí)光,我們?cè)哑压⒌姆N子吹向遠(yuǎn)方,也會(huì)捏爆香蒲如香腸般的果序,更有調(diào)皮的小孩,會(huì)把飄落的楊絮柳絮一把火點(diǎn)燃。在自然界,許多植物的種子非常瘦小,卻身披細(xì)長(zhǎng)綿軟的毛發(fā),一陣風(fēng)吹過(guò),這些果實(shí)便會(huì)在柔毛的帶動(dòng)下飛向遠(yuǎn)方,開(kāi)啟說(shuō)走就走的旅程。
蒲公英
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香蒲
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旱柳
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除了柔毛,為了借助風(fēng)的傳播,有些植物還會(huì)長(zhǎng)出翅膀,隨風(fēng)飛翔。層林盡染的秋光里,楓樹(shù)的果實(shí)打著轉(zhuǎn)隨風(fēng)舞動(dòng);楓楊的翅果隨著落葉一起翻滾;梧桐如小舟般的蓇葖果載著種子,揚(yáng)帆起航;松樹(shù)的種子也有翅膀,松果成熟后種鱗會(huì)開(kāi)裂,里邊的松子脫落后便會(huì)隨風(fēng)飄向遠(yuǎn)方,這也是為什么我們明明撿到了松果球,卻很少能找到松子的原因。當(dāng)然,有時(shí)在松果里確實(shí)可以找到松子,我在金錢(qián)松掉落得果球中便找到過(guò),它的松子相較購(gòu)買(mǎi)的松子要小許多,種子還帶有薄薄的翅膀,輕捏種子便可擠出里邊的油脂,慢慢咀嚼后,苦澀中帶著一絲醇香,卻不能稱為美味。
羅浮槭
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楓楊
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梧桐(青桐)
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金錢(qián)松掉落的松果球(大孢子葉球)
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人們喜食的松子主要來(lái)自東北的紅松,它的果球很大,成熟時(shí)種鱗也不怎么張開(kāi)。而且,紅松的種子不但沒(méi)有翅膀而且很難自行脫落,所以也就不靠風(fēng)來(lái)傳播。人類為了味蕾的享受去采摘松子,叢林中的松鼠也一樣。松子成熟季節(jié),小松鼠們?cè)谥︻^大快朵頤后,還會(huì)把部分松子貯存起來(lái),或是存糧太多,松鼠遺忘在角落的松子第二年便會(huì)萌發(fā),完成生命的更迭,所以,松鼠便成了松子傳播的使者。
南京中山植物園松柏園秋景
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在我國(guó)的西雙版納熱帶雨林地區(qū),高聳入云的望天樹(shù)可謂雨林一景。望天樹(shù)作為中國(guó)熱帶雨林的標(biāo)志樹(shù)種之一,成年植株在雨林中拔地而起且很少分枝,高可達(dá)60米,沖出林冠后盡享陽(yáng)光和雨露。那么問(wèn)題來(lái)了,它的種子是如何安全有效地傳播的呢?
望天樹(shù)經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的演化,和許多龍腦香科植物一樣,它的果實(shí)進(jìn)化出多個(gè)果翅。果實(shí)成熟脫落過(guò)程中,多個(gè)果翅如螺旋槳般旋轉(zhuǎn),帶著長(zhǎng)卵形的種子緩緩飄落。這樣一來(lái),圓滾滾的種子從高空落下,不會(huì)被摔成“腦震蕩”。同時(shí),種子在風(fēng)的帶動(dòng)下,不會(huì)垂直落進(jìn)母親的懷抱,因?yàn)樵诿艿挠炅种?,望天?shù)幼苗很難獲取足夠的陽(yáng)光,兄弟姐妹之間還要內(nèi)卷,就更不要說(shuō)茁壯成長(zhǎng)了。當(dāng)然,借助果翅的轉(zhuǎn)動(dòng),這些種子的幸運(yùn)兒有的會(huì)飄到合適的苗床,如果再遇到大樹(shù)倒下后留下的“林窗”,新的參天大樹(shù)或許就在此萌芽。
望天樹(shù)
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多種龍腦香科植物翅果
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水傳播:隨波逐流
相較于借助風(fēng)力傳播種子的植物,水傳播植物的種子多數(shù)要大一些。這些植物的果實(shí)或種子因?yàn)榉N種原因,如表皮富含蠟質(zhì)成分、比重較水低或果皮富含纖維等,可以漂浮或懸浮于水中,進(jìn)而可以隨波逐流進(jìn)行傳播。如我們最熟悉的椰子,在它的種皮外還有著三層果皮,在它們的層層保護(hù)下,椰子才可以漂洋過(guò)海,在另一個(gè)彼岸扎根。
椰子
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海椰子
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水生植物中,睡蓮是水傳播種子的代表植物之一。睡蓮的成熟果實(shí)中包裹著許多小小的種子。果實(shí)長(zhǎng)期浸泡后逐漸腐爛,里邊的種子散落后便會(huì)漂浮在水面大口的呼吸,時(shí)機(jī)成熟時(shí)便可萌芽生長(zhǎng)。在一些科普文章中經(jīng)常提到,蓮(荷花)也是靠水傳播種子的,理由是蓮子隨掉落的蓮蓬一起漂流,我認(rèn)為這是不準(zhǔn)確的。自然狀態(tài)下,隨著蓮子的成熟,蓮蓬孔洞變大,隨著梗的彎曲或外力的影響,蓮子很容易從蓮蓬中脫落并沉入水底,而枯萎的蓮蓬則只是嬌羞的低下了頭。
即將成熟的蓮蓬
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枯萎的蓮蓬:彎曲但不脫落
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在東半球熱帶地區(qū)廣布的榼藤,在我國(guó)東南和西南地區(qū)也有分布,也被稱為榼藤子或眼鏡豆。榼藤常攀援大喬木而生,成熟的莢果可長(zhǎng)達(dá)1米,頗為壯觀。有趣的是,榼藤成熟時(shí)的,它的莢果會(huì)逐節(jié)脫落,每節(jié)內(nèi)有包裹著1粒象棋般大小的種子。在原產(chǎn)地,一節(jié)節(jié)莢果脫落后常常落入溪流或河道中,一路隨波逐流進(jìn)行傳播。有時(shí),它的莢果可一路飄至大海,在大海上,即使它的果莢裂開(kāi),里邊的種子也可獨(dú)自漂流。有的莢果漂浮一年之久后,里邊的種子仍具有生命力,隨洋流飄到其他海島或大陸后登陸。
榼藤子
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在風(fēng)和水的幫助下,植物的種子們或是隨風(fēng)流浪,或是漂洋過(guò)海,各自找到了適合自己的歸處,那么這時(shí)可能有人會(huì)問(wèn)了,除了這兩種看起來(lái)比較常規(guī)的方式,種子的傳播還有沒(méi)有什么別的“花樣”呢?別著急,我們下期再來(lái)揭曉。