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环球观热点:制造“温室”、抱团取暖……为了生存,植物有哪些手段?

发布时间:2022-09-14 15:42:01 来源:中国科学技术馆 责任编辑:caobo

策略,不仅为人类所独有,没有思维能力的植物,所表现出来的谋生手段,同样令人惊叹。

雇用保镖

身披硬刺的金合欢树,难以抵挡长颈鹿灵活的舌头。于是,就征集蚂蚁作为卫兵。只要长颈鹿咬食金合欢的枝叶,这些卫兵就会倾巢而出,爬满长颈鹿的脸部,向鼻子和眼睛等部位发起猛攻。长颈鹿经不住群蚁的百般叮咬,头在树枝上乱蹭一阵后,转身离开林子,这样金合欢树就躲过一劫。为报答蚂蚁,金合欢树在隆起的刺根部,为其提供住处的同时,还在叶片顶端分泌出蛋白质小球,供蚂蚁幼虫食用。


(资料图片仅供参考)

分布在南美洲巴西森林中的蚁栖树上虽然有大量蚕食树叶的啮叶蚁频繁活动,但蚁栖树的叶子却完好无缺。原来,在这种树上定居着一种让啮叶蚁生畏的益蚁,确保了蚁栖树免受其害。为了让这些“贴身保镖”在树上长驻,蚁栖树的叶柄细毛上,能分泌出营养丰富的胶质小球,用来犒劳益蚁。当啮叶蚁来犯时,益蚁就奋起反击,将它们驱除出境。

身披棉袄

雪兔子因开花的时候全身毛茸茸的,形似兔子而得名。通体披着密集的棉毛,如同穿着棉袄,能保暖御寒。雪兔子的叶片互相重叠,紧密交织,能够防止体内热量散失,并为前来传粉的蜜蜂提供温房,以吸引它们经常造访急需授粉的花朵。

雪兔子 图源:PPBC中国植物图像库

这种抗寒“斗士”,其体表的棉毛和中空的茎,不但是传热性差的保温防护层,而且在雨雪天,能有效隔挡雪花和雨水对枝叶的直接侵袭。同时,在晴天太阳的暴晒下,这些棉毛还可以遮挡强烈的光照,防止体内温度过高甚至叶片灼伤,从而形成一个温度稳定的小环境,以适应自身的生长发育需要。

随身带伞

生长在沙漠中的白石莲和小人帽仙人掌等植物,为了抵挡毒辣的阳光,体表覆盖着一层白色的鳞片、银粉和毛刺,就像人在烈日炎炎的夏天,打着遮阳伞一样,能有效遮挡强烈的紫外线,降低自身温度,防止水分蒸发。

小人帽子 图源:PPBC中国植物图像库

有些植物干脆躲在地下,让沙土充当保护伞,从而避开了高温的威胁。为了进行光合作用,其顶端两片叶子之间开着一个小“窗户”,把阳光引到叶子里边。

非洲南沙漠中的肉质植物——生石花,外形和颜色酷似河沟中的卵石。它的茎很短,不易被发现,露在地面的一对肥厚叶片之间,形成一条小缝,作为采光的“天窗”,来控制光照的强弱。到了花期,一朵小花在午后从小缝中羞涩地露出笑脸,到了傍晚,这朵花朵又自行闭合,到第二天太阳偏西,小花再次昂首开放。

生石花 图源:PPBC中国植物图像库

抱团取暖

高寒地区气温偏低,不利于植物生存。因此,一些矮小的草类,密集生长,形成齐刷刷的垫状体,营造保暖驱寒的小环境。如同人们在寒冷的野外,相互拥抱取暖一样,以减少热量散失,抵御强风吹袭。

这类垫状植物粗壮而结实,深深扎入地下,植株紧贴地面,没有明显的茎,这一切都是为了适应寒冷环境而生。它们的典型代表有虎耳草、地梅和福禄草等,每株草向外辐射生成的小枝,紧紧簇拥在一起。近看像一团团乱蓬蓬的草垫子,远看犹如一个个绿色怪兽悄悄趴在那里。

高原点地梅 图源:PPBC中国植物图像库

这种高原“勇士”,利用“人海”战术,抗击严寒。它们生出的众多分支,增大了体表面积,利于吸收阳光,提高自身温度,增强光合作用。低矮的身躯,沿地面向外匍匐扩散。寒冷之中的它们,就像群聚的企鹅,人多势众,勇敢地迎击风雪。

缩减开支

美国的白山地区,干旱贫瘠,年降水量不足3厘米,地上只有裸露的石灰岩,几乎没有土壤。而且,全年气温和降水适宜植物的生长期只有6周。然而,这里却生长着一种松树,它主要靠“缩减开支”适应严酷的生存环境。

狐尾松

这种树木叫狐尾松,生长十分缓慢,100年才长2.5厘米,一片叶子的寿命高达40年,这样既能避免能量及营养损失,又防止落叶引起火灾。此外,树木体内积累的大量树脂,属于一种天然防冻液,以免树叶冻伤,而且还有防腐和杀菌作用,能有效抵御细菌和病虫害袭击。

据说,一株活了7000年的树到现在依然挺立。人们在这些生长缓慢的松树下从未见过一枚枯叶,从来没有为其浇水、施肥和喷药,却仍然健壮如初。

建造“温室”

花是植物最娇贵、最脆弱的部分,极易遭到烈日和严寒的伤害。生长在新疆天山雪线以上的雪莲,能自建“温室”,使之在冰天雪地里保护自己的花朵。它的花序,由一层层像莲花一样的苞片所包围,这些苞片是正常叶子的变态,叶片很大,向内翻卷,叶色奶黄,半透明。这种构造既利于采光和保温,又能有效预防雨水对花粉的冲刷,以及强烈阳光把花灼伤。

雪莲

与雪莲相同,塔黄的苞片互相重叠,将新开的花朵严严实实地包裹起来,使其内的温度比外界高出10℃以上。如果将手指伸在里面,会有阵阵热感。这样的温度条件,能确保塔黄在短短4个月的生长期内,很快完成由萌发、生长到结籽的繁育过程。

清除垃圾

海滨和盐碱地里的盐分,超过草木的承受范围,一般植物很难存活。固守在海岸线的抗盐大军一红树林,根系长期浸泡在海水里,在吸收水中矿物质的同时,不可避免地吸收过量的盐分,这些盐分和体内其他废物,如同垃圾一样,必须及时排除出去,才能保证其健康成长。分布在海边和内陆盐碱地的红树林、毛柽柳等植物,具有独特的泌盐本领,它们能将体内过多的盐分,通过叶片自行分泌出来,排到体外。

刚毛柽柳 图源:PPBC中国植物图像库

新疆塔里木的胡杨林,千百年来,一直顽强地坚守在盐碱沙滩中,肩负抗风沙、保绿洲的神圣使命。一棵高大的胡杨,就像一座天然的小型化工厂,能把沙漠中对植物有害的盐碱,转变成用来蒸馒头、做糕点和洗衣服的“胡杨碱”。这种“胡杨碱”,就是附在树叶的结晶盐,好像树上落满的白霜一样。

佩戴“长剑”

野生灌木枸骨的叶片边缘,一排小刺非常尖硬,很容易扎伤动物或人。枸骨的刺儿,连鸟儿都惧怕,不敢停落其上,所以俗称“鸟不停”。在一些地方,人们把枸骨栽在菜园周围,用作篱笆,以防止野兽或家畜践踏庄稼。

枸骨 图源:PPBC中国植物图像库

喜欢生活在山沟斜坡上的荨麻,它的刺会蜇人,所以又名蝎子草。这种繁茂、碧绿的野草的茎秆和叶子上,长满含有剧毒的细刺,从外表看不出有什么危险,若手臂不小心碰到它,刺上的毒液就会注入人体,使人立即出现剧烈的疼痛,就像被大马蜂蛰过一样难受,而且这种疼痛会持续很长时间。所以,牛羊遇见荨麻,都远远地绕开它。

荨麻 图源:PPBC中国植物图像库

投毒御敌

植物遭受的最大伤害是茎叶被食。因此,自身生产毒素让动物无从下口,是防护的有效办法。自然界大多数植物都有毒,吃多了有害,还可能中毒。常见的夹竹桃的茎叶能制造杀虫剂,人畜误食会致命,因此它一生很少遭遇敌害攻击。毒性最强的植物,当属我国云南的毒箭木,将这种树的汁液浸在箭头上,射中大象后会当场倒地死亡。

有时,我们买回的青菜上布满针眼,别以为是小虫所为,其实是植物被食时,立即产生抗虫酸,虫子感到苦涩,只好换个地方再吃,所以留下的咬痕都是小针眼。羊茅草不能产生抗虫酸,但马吃了会病倒。原来,它的根部有一种霉菌能制造毒素。羊茅草受到伤害时,就把这种毒素运到叶片顶端,阻止动物来吃。

羊茅 图源:PPBC中国植物图像库

以桉树叶为食的澳大利亚树袋熊,总是昏昏欲睡的样子。这是因为,桉树叶中含有一种化学物质,能令动物困倦。因此,桉树很少遭到动物侵害。

文/金因

本文来自:《科学之友》

原标题:植物的生存策略

标签: 中国植物图像库 金合欢树 抱团取暖 光合作用 神圣使命

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