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植物三十六计之:万里长征

植物三十六计之:万里长征

植物为了散播种子,和传播花粉一样,也是费尽心思。传粉为了结实,而结实则是为了让自己的基因延续,让自己的后代尽可能攻城略地,广泛传播。

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棕榈科植物椰子(Cocos nucifera)的最大本事莫过于漂流:落在海滩上的椰果若被吹到海里,能够随着洋流漂浮数月,行程上千公里,厚厚的外皮保证种子不被海水泡死;近1升胚乳(也就是椰汁)保证了营养及水分供应,一旦被冲上沙滩就开始生根发芽。因此热带岛屿即使离大陆再远,通常也有椰子存在。海椰子(Lodoicea maldivica)是世界上最大的种子,重达几十公斤,但一样拥有漂浮能力。和椰子不同,海椰子虽能漂浮,却不能在沙滩上生长;一颗海椰子从授粉到成熟需要近10年时间,因此,这种只生活在塞舌尔群岛、天然种群不足一万株的植物十分珍稀。

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没有生长在海边,不能顺水漂流,如果会飞也不错。葫芦科翅葫芦(Alsomitra macrocarpa)攀缘在大树之上,它的种子带有巨大的薄翅,果实裂开后种子可以飞翔几百米甚至数公里远。根据这种植物种子的形态特征,人们也利用仿生学制造了一些新产品。

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槭树属植物的种子虽然不像翅葫芦那样能飞那么远,但是它的种子在下落过程中会旋转,进而像直升机一样通过旋转产生上升力,让种子能够飞得更远。

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种子比花粉要大上许多,直接附着在昆虫或动物身体上就有很多困难。蔷薇科龙牙草(Agrimonia pilosa)的种子外表有很多倒钩刺,就像尼龙搭扣一样,羊、狗等长毛动物一经过就会粘上。更狠的则是菊科植物鬼针草(Bidens pilosa),每枚种子先端都有几颗带倒刺的针,就像弓箭箭头一样,一旦撞上鬼针草,种子就深深的扎进皮毛,甚至刺入皮肤。类似的还有柳叶鬼针草(Bidens cernua)

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除了借助外力,也有些植物自力更生,依靠自身的力量传播种子。葫芦科植物喷瓜(Ecballium elaterium)的果实在成熟时,内部会积蓄很大的压力,果实一旦从果柄上脱落,种子就像机关枪一样,被高速喷出,可以喷出6米远。凤仙花科植物的果实成熟时,稍有风吹草动,果皮会立刻收缩卷曲,整个果实炸开,将种子弹射出去,例如喜马拉雅凤仙花(Impatiens glandulifera)和好望角凤仙花(Impatiens capensis)。

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牻牛儿苗科植物麝香牻牛儿苗(Erodium moschatum)的种子具很长的芒,对湿度非常敏感,会随着湿度变化而产生螺旋运动,进而推动种子前进。禾本科植物野燕麦(Avena fatua)对种子传播不太感兴趣,却专心研究“钻地”。随着湿度变化,种子先端被芒顶入土中,由于表面倒钩刚毛的存在,随着芒的伸缩,只能往土壤深处钻,自己为自己播种。

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看了这么多植物惊人的生存斗争策略,其实,植物的“智慧”和动物的智慧本质上是完全不一样的,总体来说就是“适者生存”。千万年来植物代代繁衍,由于基因复制错误、不同基因的重新组合等原因,个体之间总是多少有差异。和上一代之间的差异就可以称之为变异,如果植物对环境的适合度有所提高,比如后代存活率更高、能更加适应所处环境、更具竞争性优势,那么这种变异在种群中的比例就会逐年提高。当变异的个体在种群中占据多数时,这个种群就产生了进化。例如,图中都是仙人掌科植物,生长环境从湿润到干旱。仙人球并不是祖先生来就是球状,而是和其他大多数植物一样,类似于第一张图樱麒麟的样子。随着种群扩散到干旱环境,或者生存环境变得更加干旱,不能适应环境的个体会逐渐被淘汰,适应环境的个体被保存下来,那么那些拥有更小表面积比、体内能存储更多水分、更加耐旱的个体就被保存下来,随着变异的积累,形成了现今所见到的种类。

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绝大多数进化都是渐进式的、不断积累的,较少有一两代之内就产生突然的、颠覆性的重大进化;现今看起来截然不同的特征,大多是由微小的变异积累而来:适应环境的存活,不适应环境的淘汰。进化从来没有设定的方向,只要能够达到目的,不同来源的器官可以形成相似的功能(趋同进化),例如叶、苞叶、花萼、雄蕊、雌蕊,甚至整个花序都可以形成类似于“花”的样子。进化只需满足生存最低要求即可:长在林下就可生存,就没必要长得高大;较小的果实可以传播,就没必要长得十分巨大;就像人一样,双腿走路就能满足生存需要,就不用进化出翅膀,甚至轮子。

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