我是昭君,我想记录我生活工作的点点滴滴,今天是我每日一篇文章的第823天。
不知道大家有没有注意到这些现象,如果将小荠菜和荨麻种植在一起,荨麻的叶子就会全部枯萎,而葡萄和卷心菜也没有办法在同一个地方生存。这难道是巧合吗?
不是的,它们都是植物争夺生存空间的表现,植物们可没有表面上那么安静温顺,在适者生存的世界当中,它们也需要为了活下来而做出各种各样的努力。今天让我们一起来学习植物们的“三十六计”。
当一颗种子到达合适的定居地,作为生产者的它必须努力地吸收着阳光,空气,水分和养分。由于定居环境的不同,植物们也发展出了各种各样的生存策略。生活在寒带的松树们进化出了针叶,在寒冷干燥的环境中,这样细而厚实的叶型能够减少叶片水分的蒸发。而生活在热带和亚热带地区林下层的植物,它们则生长出巨大的叶片,积极拥抱每一份阳光。
不过在热带雨林地区,大大的叶片会造成植物水分过多的困扰。因此,一些植物不得不想办法排水,比如龟背竹,龟背竹原产于墨西哥,以及南美洲的热带雨林中,为了排出多余的水分,它们会在叶片上生长出许多许多的孔洞。
除了地域环境的差异外,同一地区在不同的时间段,生存条件也有所不同。秋天对于人类来说是收获的季节,对于植物们来说,却是放弃的季节。秋天来临,阳光减少,气温降低,空气渐渐干燥起来。无法迁徙的植物只能直面恶劣的环境,并发展出各自的生存之策。
它们以放弃换取新生,将自己的叶片变红或者变黄,并且逐渐脱落,以此来减缓自身的光合作用和蒸腾作用。进入季节性的休眠,来年春天才再次长出新的叶片。不过,也有一些植物选择常年保持绿色。
比如常绿针叶树,它们的叶型本就能延缓自身能量的消耗,再加上叶片周围有一层油脂般的物质,如同给自己涂了一层厚厚的护肤霜。从而能在寒冬季节保护自己。这些常青树也会用落叶来完成新陈代谢,只是它们的叶子并不按照季节凋零,而是一小批接一小批的逐渐枯落,并不引人注意。
除了叶片外,根也是植物重要的生存工具。根使植物能够在陆地上固定生长,但这也限制了植物获取养分的范围。热带地区植物茂盛,常常让人误以为这里的土地肥沃。但事实恰恰相反。热带地区土地贫瘠的原因,在于这里的生物们竞争太过于激烈,养分都处于生命体的循环之中,很少能囤积在土壤里。
据研究表明,热带雨林土壤表层约20厘米的部分,营养素最为丰富。往深处去,营养素就少很多了,因为土壤贫瘠,热带雨林中植物的根大多是浅根,这样既能吸收到土壤表层丰富的营养,又能节约植物自身的能量,但这样一来,浅根与树木对高度的追求就形成了矛盾。
不过没有关系,高大的树木们也想出了许多有效的方式来解决矛盾。那就是进化出板根或者网状根,用根的宽度来达到深根的支撑效果。梧桐科、木棉科的许多植物,就采用了板根的方式,它们往往有十多条巨大的板根,沿树干呈发散状分布,占据很大面积的土壤,拥有超强的支撑力。
虽然大多数植物的根都是在地下生长,但有一些植物却在成长到一定年龄时,从地下冒出一些向上生长的呼吸根。这些植物之所以进化出呼吸根,是因为它们长期生活在热带海岸或者沼泽地带。这些地区的土壤中缺少氧气,呼吸根的存在,就是植物们为了吸取大气中的氧气,弥补土壤氧气的不足。
还有一些植物会从茎干生出许多的支架根,比如热带海岸的红树林,它们与陆生植物最大的区别在于,它们能在水,陆两种环境中生存。这一能力就得益于它们的根。红树林生长的海岸基质很松散,容易被海水冲垮。
因此,红树林在长期的进化中,从树干上长出了许多支架根。这些支架根一方面能扎入泥土中,加强植物的固定能力。另一方面,它们也能利用支架根增强呼吸,汲取更多的营养,更重要的一点是这些根能利用根压控制盐的渗入,从而在海水中得以生存。
虽然植物都想在土壤中稳稳扎根,但是土地资源毕竟有限。在竞争太过激烈的环境下,有一些植物,选择附身在其他植物上,在空中安家。比如巢蕨,它们的外形就像鸟巢一样,能收集落叶和雨水,并将其转化为生存的养分。同时,它们生长在叶片背面的孢子成熟时,就会随着空气的流动,飘落在其他植物的身上,实现生命的传承,积极获取食物只是安全生长的条件之一。
作为生产者的植物还常常受到消费者的进犯,植物们又会采取怎样的防御措施呢?下面介绍几种主要的防御手段。比如玫瑰在茎干上就会长出小刺,来防止动物的啃食,荨麻则通过释放化学物质,让入侵者的皮肤产生痛痒的感觉。
合欢树能向同伴释放信号,共同增加体内单宁的含量,以此击退敌人。有时,当植物有了防范,动物们也会想出新的对策。但植物可不会就此乖乖地顺从,它们又会发展出新的战斗方式。比如海芋和甲虫之间常常要斗上几个来回,当海芋的叶片被甲虫啃食时,叶片会释放出有毒物质来阻止甲虫的侵略,于是一些甲虫就会在进食时,用下颚切断叶脉,阻止有毒物质的传输。
接下来,海芋的叶片就会释放出一种甲虫不喜欢的化学物质,使得甲虫转移啃食的位置,从而让小鸟通过孔洞将甲虫消灭掉。所以,当植物仅凭自己的力量无法制止侵害时,它们就会利用某些动物,共同击退外敌。
这一现象在非洲肯尼亚大草原上也有发生。大草原里有一种哨刺金合欢,它们身上长满了空心的刺,是防止食草动物侵犯的有力武器。风吹过刺时会发出像哨子一样的声音。更特别的是,在哨刺里面经常有一群褐色的举腹蚂蚁进进出出,非洲的草原在旱季会变得干裂。
因此举腹蚁无法在地下建巢,于是举腹蚁就把家安在了哨刺金合欢树上。在它们的哨刺中,当起了房客。哨刺金合欢还慷慨地为蚂蚁们准备了美味的食物,也就是哨刺金合欢,树叶基部蜜腺分泌的蜜汁。而蚂蚁们也不是白吃白喝的,当长颈鹿等大型食草动物,小心翼翼地躲开刺,去吃哨刺金合欢树上的树叶时,举腹蚁察觉后,就会蜂拥而至,拼命地去叮咬长颈鹿的舌头,直到它们离开。
其实,植物为了生存与动物合作并不罕见。特别是当植物需要传粉时,这种动植物合作的情况会发生得更加频繁。植物往往通过自己独特的形状,颜色,气味来吸引动物。请它们食用自己的花蜜与花粉。动物们则在享受大餐的时候完成授粉的任务。
在自然界中,红色花朵主要吸引鸟类和部分的蝴蝶。而黄色,橙色的花朵多为蜜蜂,蝴蝶喜爱。白花则多在夜间开放,并释放出浓浓的香味,诱惑蛾类授粉。有些花朵为了提醒动物们自身的授粉情况,还会产生变色的现象。
比如,在南美洲的亚马逊河流上,存在着一种叫做王莲的植物,它们初开花的时候会散发出强烈的气味。对一些甲虫极具吸引力,当甲虫被吸引而来,忙于享用王莲的花蜜时,王莲就会闭合自己的花瓣,留住甲虫。到了第二天晚上,王莲再次开放时,它们的颜色就会由白色变成粉色,并失去花香。表示花朵已经被授粉,同时甲虫会沾满王莲的花粉,被释放出来,前往另一朵新开的白色王莲中觅食。这些新一轮的授粉活动,还有一些花朵并没有漂亮的颜色,也不会产生颜色的变化。它们是通过改变自身的气味来吸引授粉者。
魔芋的花朵是暗淡的黑褐色,花瓣也皱皱的。在偌大的植物圈里一点都不显眼,但魔芋花在晚上会释放出热量,使自身的温度不断地升高,而高温则加重了魔芋的腐臭味,吸引着蝇类或者甲虫来授粉,不过加热需要耗费许多的能量,魔芋们也只能加热几个小时,恶臭的散发也只能维持一小段时间。
合作讲究“利义”并重,不过有些花朵却想在传粉时获得无偿的服务。比如兰花,它们的花粉极小,黏性强,很难被昆虫甩掉。不同品种的兰花,吸引昆虫为自己授粉的策略不一样。有些兰花会将自己的气味伪装成雌蜂的味道。而另一些兰花则将自己伪装成雌蜂,它们的身形,绒毛都与雌蜂极其相似,以此来吸引雄性蜜蜂。
还有一些兰花,比如拖鞋兰,它们的花朵上,有一个鞋子形状的大口袋,能散发出甜甜的花香。当传粉者被吸引而来,停落在拖鞋兰上时,会因为花朵光滑的表面而掉入“鞋袋”中,当传粉者努力从“鞋袋”爬出来时,拖鞋兰的雌蕊就将接受传粉者带来的花粉。而雄蕊就会把自己的花粉安放在授粉者背部,授粉者带着新的花粉努力爬出“鞋袋”,却什么也没有获得。
植物们为了生存还有哪些奇思妙招呢?安静的植物圈里还上演着什么样的精彩故事?大朋友和小朋友们如果想了解更多的关于植物的知识,可以一起读一读由新世界出版社出版,中科院院士、植物园副院长鼎力推荐的植物科普书《植物的奋斗》。
这本书用快进的方式,详实地记录了植物漫长的生长过程。将植物生长的复杂原理,用通俗易懂的语言,精细童趣的插画介绍得一目了然。书本里列举了从家门口到全球各地的多种植物。让小朋友能够走进“世界植物园”,近距离地接触更多有趣的植物。
书中还设置了“想一想”和“你知道吗”等栏目,帮助小朋友发散思维,更有效地吸收书本中的知识。同时书本还将植物的奋斗与人类相比,能够激发孩子的情感共鸣,以植物努力求存的故事,为孩子树立奋斗的榜样。让孩子从这些安静的植物中学习到自然之美与生存的智慧。