藏文科普|植物逆境求生记

撰文 / 明冠华(北京教学植物园)

本文来自《知识就是力量》杂志

考验之一:寒冷

自然界之严酷非比寻常,就拿温度来说,气温降至0℃及以下就会引起结冰,如果冰晶在细胞内形成,则必然导致植物体的死亡。人可以躲进避难所,但是植物无法轻易游走,只能练就“硬扛”的真本领了。

雪松

“集中落叶”就是植物适应低温的一种常用手段。悬铃木、毛白杨、栎树、桃树等叶片面积较大的阔叶树种都会在入冬前集中脱落叶片,养精蓄锐,静待来年。叶片是植物进行光合作用的地方,是能量的“加工厂”,冬季落叶就代表着“叶片加工厂”暂时歇业,不过这并不意味着完全消极怠工,此时,幼芽会缓缓地生长,叶片制造的有机物也会被暂时运到树干、枝条里边贮存起来。

“针形叶”则是适应低温的另一种手段。在寒温带地区,各种冷杉、云杉、松树和落叶松构建起了庞大的针叶林军团。针形叶只有细细的一圈,叶片表面积大大地缩小,蒸发带走的热量也会随之降低。

考验之二:干热

低温严酷,干热也同样要命。沙漠和戈壁滩的生物多样性急剧降低,有的地方甚至寸草不生,就是最好的证明。坚持活下来的木本植物,有的在叶片上演化出薄薄的鳞片或毛,覆盖在上下两面,减少水分蒸发的同时又可以降低紫外线辐射,例如沙枣、沙棘、胡颓子。

刺楸的树干

光棍树的茎

没有进化出鳞片或毛的植物也没闲着,它们的叶片常常神隐不见,上演一出“叶片去哪儿”的好戏。如此一来,便“机智”地避免了水分过量蒸发。尽管如此,光合作用却怎么也省不掉,于是茎干和枝条“勇敢”地承担起制造能量的使命。细胞里有了叶绿体,开始制造养料,光棍树就是典型的例子。不仅外观要有改变,细胞内部也需要提高浓度,比如中国西北戈壁滩上生活的沙拐枣、麻黄等植物,细胞液的渗透压高达6000千帕(普通植物一般不超过2000千帕),如此才能保证从含水量更少的土壤中汲取到水分。

考验之三:多雨

俗话说“旱的旱死,涝的涝死”,缺水的难过,水太多也有道不尽的烦恼。热带雨林里的植物几乎每天午后都会面临一场降雨,雨水滞留在树叶表面,既影响光合作用,又阻碍气体交换,所以如何快速排除这些水分,成为雨林植物的必修功课。

菩提树的滴水叶尖

首先,这些植物的叶片表面都变得相当光滑,闪亮得好像打完蜡的地板一样,雨滴在表面很难长时间留存。像小叶榕、菩提树等树木还会在叶片先端垂下一个长长的“尾巴”,被称为滴水叶尖,这样雨水就可以顺着“尾巴尖儿”快速流走。龟背竹的叶片中间还别出心裁地形成了一些孔洞,看似被虫子啃过,其实是为漏水特化出的结构,就好像带网眼的筛子。

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