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离开故土去远方(自体传播)

春天刚刚到来,沉寂蛰伏了一整个冬天的桃树就迫不及待地枯黄的枝干伸展开来,长处嫩绿的新芽来。在和它相隔有一大段距离的水塘边,一棵桃树种子在春风的呼唤、春日的照耀和春雨的浸润下,慢慢地从曾经冰冷的泥土中钻出来,露出几片柔嫩的小芽,变成了一株桃树幼苗。尽管现在看来,这株桃树幼苗非常脆弱,可它未来可期,如果没有遭受大的意外,总有一天会长得和那棵桃树一样高大。很多人可能想象不到,这两颗差异巨大的、相隔遥远的桃树是有亲缘关系的,那棵桃树幼苗实际上是那棵大桃树前一年结的种子萌发后长出来的,因而那颗大桃树算得上是桃树幼苗的母亲了。那么,这对“母子”为什么会离得这么远呢?这其中就涉及到了种子的传播。

桃树(网络图片)

动物长有脚,可以四处活动,去寻找食物、进行迁徙或巡视领地等。可植物不一样,它们的根深深地扎进泥土里,虽然能为它们吸取水分、养分,能让它们抵抗狂风暴雨的袭击,但也像沉重的脚镣一般让它们不能移动半步。可即使植物没有动物那样的好奇心,也不需要四处寻找食物,但从繁衍、扩大生存空间和争夺有限资源的角度来看,植物也是必要“走”出去,到别的地方扎下根来的。

那么,被困在一处和“走”出去之间就产生了矛盾。这个矛盾让很多植物有些为难,但其中的种子植物想到了一个好的解决办法。种子植物虽然同样被束缚在大地上,可它们可以结出种子,让种子通过各种方式去“旅行”,到各地去看看,寻找心中向往的或环境适合的地方,然后定居下来。这样,它们既成功实现了繁衍,延续了种族,又扩大了生存空间,减少了相互之间的过度竞争,同时又满足了可能存在的好奇心。

种子植物让种子去“旅行”的目的十分明确,结果也是可以想象的,但过程又是如何,种子是通过什么样的方式去远行呢?在数亿年的进化过程中,植物们总是按照“适者生存”的自然法则来生存和发展的,具备了各种适应远程旅行的形态和结构,各自练就了一套传播种子的独特本领。我们在前面讲过,种子的类别非常多,大小也是千差万别,因而它们所采取的“旅行”方式也是各不相同。

很多植物的种子在传播时,并不依赖风、水或动物等媒介,而是依靠植物体本身,这种方式就属于自体传播。果实或种子本身具有重量,它们在成熟后会在重力作用下直接掉落在地面上,落入土壤的怀抱中,之后在风雨数次的洗礼中,完成传播基因的使用。这种让种子自由落地是很多植物,如毛柿、大叶山榄等选择的策略,虽然出于自愿,但这意味着它们的种子很有可能会失去一个美好的未来。因为所有的植物都知道,让种子留在自己身边,就意味着让它们参与到惨烈的生存竞争中来,和自己争夺空气、土壤、养分和阳光等资源,而这些资源都是有限的。出于对自身的考虑,它们是不愿意让出这些资源和同类进行分享的,因此它们之间的“感情”势必会受到伤害。而且更多的时候,因为“母亲”长得又高又大,种子在萌发后长出的幼苗根本吸收不到足够的养分,因而看上去总是“病殃殃”的。

于是,很多植物选择了更为高效的自体传播方式。它们的果实在成熟以后,会在裂开之际变成“炮筒”,将种子像“炮弹”一样弹射出去。凤仙花是一种美丽的双子叶植物,它的果实在成熟后只需要被轻轻触碰一下,就会变得怒不可遏,果瓣立刻裂开,并急剧向内卷曲收缩,将种子向四面八方弹射出去。因此,凤仙花有“急性子”称。草木樨生活在热带地区,也是名副其实的“炮手”,它的果实也会在成熟时突然裂开,发出重炮一样的声响,将种子射出十多米远。

凤仙花果实(网络图片)

和喷瓜的邻居比起来,凤仙花、草木樨的邻居实在幸运多了。凤仙花、草木樨虽然也会冷不丁地发出巨响,将邻居们吓一跳,但绝不会影响到周围的植物。喷瓜则不同,它不仅会做“恶作剧”吓唬邻居,还十分的危险。喷瓜生活在亚洲西部和欧洲南部一带,长得十分朴素,开出的花也只是一种淡淡的黄绿色小花,十分不起眼。但是,当它沉寂了好一段时间,结出果实后,周围就不得安宁了。喷瓜的果实长得像个大黄瓜,在成熟的时候,生长着种子的果肉就会变成黏性液体,把果实内部挤得满满的,仿佛随时都要将果皮撑爆。随着时间慢慢向后推移,果柄和果实的结合部位会自行脱落。此时,拥有巨大压力的浆液就像打开瓶盖子的碳酸饮料一样,从开口处喷涌而出。而裹挟在浆液中的种子也一并喷了出来,射向四面八方,就像是散弹枪射出的子弹一般,距离可达四五米远。

喷瓜爆裂(网络图片)

对于周围的植物来说,它们虽然被喷瓜射了一身的浆果,但幸运的是这位射手没什么准头,也没什么坏心眼儿和特定的目标,因而没有收到什么大的伤害。对于喷瓜而言,它的愿望十分简单,只是让种子能够四散开来,触碰大地,涌入土壤之中,尽管它的手段太过猛烈,并有扰邻之嫌。不过,从结果来看,喷瓜却是一个注重细节的动力学家。为了把种子送得远远的,喷瓜精心设计了“喷射系统”的每一个细节,就连种子的大小和重量、喷射时所需的压力、射程等都是精心计算过的。因此,当在和“母亲”分别时,每一粒成熟的种子都有自己的去处和落脚点,而且前往速度十分快。

在南美洲,有一种叫沙箱树的植物,它可是植物界有名的“炸弹”。它的果实成熟后爆炸,产生的巨响震耳欲聋,种子就像四处弹片一样四处飞射。如果动物不幸恰好赶上它“发脾气”,就极有可能受伤。因此,当地人在它结满果实后,从不轻易靠近它,以免中弹。

选择用“喷射装置”送走种子的植物不止有喷瓜、沙箱树,酢浆果、洋紫荆、羊蹄甲、豆荚等也有类似的装备。比如,洋紫荆的果实在成熟后,稍微有点动静,果皮就会裂开,并利用产生的弹力将种子抛射得远远的;常绿乔木乌心石的果实在成熟后也会裂开,快速将种子发射出去;大豆、油菜的豆荚成熟后,在夏日阳光的暴晒下越来越干。当它的果皮承受不住干裂所带来的扭曲时,就会爆裂开来,将种子弹射出去。和豆荚比较类似的还有含羞草。

每年九月中旬,含羞草都会结出两三厘米长的荚果,里面藏的就是它的种子。等种子成熟时,荚果就变成了炸药。此时,如果有动物或昆虫轻轻碰一下荚果,荚果就会沿着边沿缝隙崩开,将种子弹射出去。

含羞草荚果(网络图片)

小小的含羞草怎么会有如此大的力量呢?原来,在果实成熟的后半段,因为各种养料十分充足,特别是大量的糖分别储存到果实外层的薄壁细胞中,使得细胞外面的水不断向细胞内渗透。于是,细胞的体积越来越大,就像一个大胖子吃的饱饱的圆肚子。可是,细胞无法一直膨胀,它也是有极限的。果实内细胞的细胞壁虽然抗压能力,可是这种能力也同样是有限的。可水分的渗入一刻也没有停下来。随着压力越来越大,形势变得岌岌可危,细胞壁已经达到了极限,再施加一点点压力,就会像撑爆的气球那样爆炸。这时,微风、昆虫等成为了引爆“炸弹”最后的执行者,它们平时那可以忽略不计的力量,施加在荚果上,立刻拉响了“炸弹的引线”,让荚果爆裂开来,将种子抛射五六米远。这点距离在人眼里顷刻间就可跨越,但放在小小的含羞草种子身上,就成为了令人佩服的奇迹。

野燕麦和别的植物不同,它的种子虽然也没有长脚,但却拥有爬的本领。野燕麦种子的外壳上有一根长芒。长芒分为上下两部分,上部称为芒镇,下部是芒柱,它们的中间是弯曲的,就像膝盖一样。芒柱平时是扭曲的,它有一个特殊功能,就是对空气的干湿度十分敏感。当空气的湿度增加时,芒柱会吸水膨胀,之后发生旋转。而芒针也在芒柱的带动下跟着旋转。此时,弯曲的中间部分会慢慢伸直,种子就会向前爬。当空气变得干燥后,芒柱则会因为失水太多而收缩,向着相反方向旋转运动,而长芒中间部分又会变得弯曲。这样,在长芒的伸曲运动中,种子会不断向前爬。另外,由于种子外壳上众多又细又硬的短毛是朝着一个方向生长的,因而种子只能前进,不能后退。在遇到缝隙后,野燕麦就会慢慢钻进去,躲藏起来,等到条件适宜后,就可以萌发了。野燕麦种子虽然是以空气的干湿度作为调节,进行被动爬行,但的的确确实现了传播。这既保护了自身,又繁衍了后代,实在是聪明之举。

对于自体传播种子的植物来说,它们繁殖后代时,竭力做到自力更生,尽量不求助于他人,这体现了一种气节和骨气,但实际上也是有些固执的。因为它们不管是让种子自己落到地面,还是将种子喷射出去,种子散播的距离总是有限的,这从竞争、繁殖、扩大生存范围等方面来讲所取得的成效是比较小的。当然,有一部分自体传播的种子在掉落地面后,会有二次传播的现象发生,比如被鸟类、蚂蚁、哺乳动物运送到远方。



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