植物种子“旅行”的奥秘
一株植物的种子,少则几十颗,多则几十万颗。如果它们都只停留在原地,挤成一堆,很难想象能怎么生活下去。如果发生自然灾害,如干旱、洪涝、火灾等,集中在一块儿就更有灭绝的危险。因此,种子必须以各种方式进行迁移,这也是长期自然选择的结果。
事实上,每一种生命繁衍后代都会有他自己的方式,“孩子长大了,就得告别妈妈,四海为家”。遍布世界的植物不像牛马有脚,飞鸟有翅,它们要把生命的种子传播到大地的各个角落,靠的什么办法?众所周知,种子是植物传宗接代的重要角色,而且能凭它神奇的本领四处旅行,植物也就得以处处安家。
植物种子的传播方式有两种:一种是借助外力,如风力、水力、动物和人类的携带;另一种是依靠自身所产生的力量。植物为了繁衍自己的后代,可以说是“八仙过海,各显神通”。
*借助外力的旅行
风是无处不在的,因此地球上的风就成了种子旅行的“免费车”。一般细小而质轻的种子借助风力散布,可以悬浮在空中,被风力吹送到远处生根发芽;有的种子表面常生有絮毛、果翅等,这些是更适合借助风力飞翔的特殊构造。比如我们南方最常见的昭和草,它的种子上就有一把小伞。风一吹,小伞就能带着种子飘到很远的地方“安家落户”;又如松、榆的种子,上面长有小小的翅膀,借助风力也可以轻易地飞向四面八方,以扩充地盘;再如杨、柳树的种子,上面长着轻柔的绒毛,也能乘着风儿自由飞翔,飞到遥远的地方。
还有的植物散布种子是借助人类和动物的力量。比如有些种子的外面生有刺毛、倒钩或能分泌粘液,只要轻轻一碰,它们就会立即粘附到人的衣服或动物的毛羽上。等你发现把它们摘下来扔在地上,就实现了它传播的心愿。这类植物如苍耳、窃衣、鬼针草等都是。还有些植物的果实色彩鲜艳、香甜多汁,可以吸引动物前来取食,借此散播种子,如鸟类或其它动物采食樱桃后,就会丢弃樱桃核,这无意中就为它们做了种子传播的工作。即使种子被动物也吞下肚,坚硬的樱桃果核也会抵抗消化道中的强酸,保护种子全身而退,而且排泄物还充当了肥料。而类在取食这些美味水果时,往往会把果核随手抛弃,这无意之中也传播了种子。还有一些坚果类的种子都是松鼠最喜爱的食物,如板栗、松子等,它们被松鼠搬回家储存起来,一部分会被吃掉,剩下的来年就生根发芽了。
水中和沼泽地生长的植物,种子往往需要借助水力传送。比如我们常见的莲蓬,形状呈倒圆锥形,质量轻,因而可以像一叶小舟一般飘浮在水面,随着水流漂到各处,同时也把种子远布各地。陆生植物椰子,果实有多重功能,果皮十分疏松,富含纤维,因而也能适应在水中飘浮;内果皮非常坚厚,可以防止种子受到海水的侵蚀,果实里还含有大量的椰汁,可以给种子萌发时提供足够的营养和水分,这就使椰果能在咸水的环境条件下萌发。热带海岸有许多椰林分布,与椰果的这一本领是密不可分的。
*靠自身力量传播
种子的另一类传播方式是通过自身的力量,比如说“弹射”。像大豆、绿豆、油菜、芝麻等植物种子,果实成熟后,包藏种子的果荚会突然扭曲、炸裂,将种子弹射到几十厘米甚至几米之外。
根据记载,一种生长在美洲的木犀草可能是植物界中的弹射“冠军”,射程可达14米之远。在非洲北部和欧洲南部,还有一种植物叫喷瓜,非常有趣。它的果实成熟时,那些包藏种子的浆汁就像气球中的空气那样,对果皮产生强大的压力。只要轻轻一碰,果实的粘液和种子就会一起喷发出来,射程可达6米之远,所以当地人也称它为“铁炮瓜”。
麦田里生长的野燕麦种子是最有趣的,能够自己“爬”进土中。野燕麦种子的外壳上长有一根长芒,会随着空气湿度的变化而发生旋转或伸直,种子就在长芒的不断伸曲中,一点一点地向前挪动。种子一旦碰到缝隙,就会钻进去,第二年便会生根发芽。当然,野燕麦种子“爬行”得相当缓慢,一整天只能前进1厘米,然而这种传播种子的本领实际已经达到了登峰造极的地步。
总之,植物在大自然中要生存发展,就会想尽办法来繁衍自己的后代,于是在亿万年的进化过程中,每种植物都产生了让自己的种子“旅行”的特殊本领,使得种子可以广为传播,生生不息,这种神奇的现象也的确令人惊叹不已。。
新知博览——秋天树叶为何会变色
树叶每到秋天就会由绿色变为红色或黄色,最后落在地上,这是一种很自然的现象,并不奇怪。但是,你知道树叶为什么会变色吗?
科学家们发现,树叶的变色与某些激素及化学物质的变化有关。有3种不同的激素每到春天和初夏,就会进入树的各个部分,加快新生绿叶的生长。其实,所有树叶中都含有绿色的叶绿素,树木利用叶绿素捕获光能,然后在叶子中其他物质的帮助下,把光能存储起来(以糖等化学物质的形式)。很多树叶中除了叶绿素外,还含有黄色、橙色及红色等其他一些色素。虽然这些色素不能像叶绿素一样进行光合作用,但其中有一些能够把捕获的光能传递给叶绿素。叶绿素春天和夏天在叶子中的含量比其他色素要丰富得多,所以叶子呈现出叶绿素的绿色,而看不出其他色素的颜色。
不过,叶绿素也有个弱点——容易被破坏。到了秋天,由于忍受不了气温一天天下降等因素的影响,叶绿素开始逐渐在叶子里分解、消失,而比较稳定的胡萝卜素和叶黄素等则终于在秋天“重见天日”。所以一到秋天,树叶就会变色,就是这个原因。
黄栌和枫树等的叶子,在气温下降,叶绿素分解、消失的时候,叶子里面的糖分大量地转变成红色的花青素,于是叶子就变红了。这是它们独特的本领,所以一到深秋,漫山遍野的红叶,煞是好看。
紫鸭跖草等植物叶子里面的花青素始终占优势,完全遮盖了其他色素的颜色,所以它们常年都是紫红色的。