張小魚(yú) |
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為了對(duì)抗干旱少雨的氣候,荒漠植物可謂各顯神通:有的葉面角質(zhì)層增厚,氣孔縮小且下陷,從而減少蒸騰作用;有的葉片很小甚至無(wú)葉,僅憑綠色的枝條進(jìn)行光合作用;有的樹(shù)干膨大,用于貯存水分;有的則根系發(fā)達(dá),深入地下,根的長(zhǎng)度為地上部分的數(shù)倍甚至數(shù)十倍。
荒漠植物的對(duì)策不僅體現(xiàn)在莖葉的生長(zhǎng)特征上,有時(shí)就連它們的種子也具有神奇的本領(lǐng)——遇水后分泌黏液。具有這種特殊功能的植物廣泛存在于十字花科、菊科和車前科等類群中,大多生長(zhǎng)在干旱和半干旱地區(qū)。在非洲的沙漠地區(qū),有近40%的植物種子遇水后會(huì)產(chǎn)生黏液;在我國(guó)西北地區(qū)的草原和荒漠,也有不少植物類群具有黏液種子。
為什么說(shuō)種皮黏液是植物對(duì)干旱環(huán)境的生態(tài)適應(yīng)呢?不難想象,極度缺水的環(huán)境對(duì)于種子而言是非常不利的。當(dāng)種子發(fā)育成熟后,一旦遇到降水或是其他水源,種皮就會(huì)得到信號(hào),迅速分泌黏液,并包裹住整粒種子。這層黏液的主要成分是膠狀的多糖類物質(zhì),親水性很強(qiáng),容易吸收水分,為身處荒漠中的種子保持一定的環(huán)境濕度。可以說(shuō),種皮黏液是荒漠植物為了讓種子存活下來(lái)所采取的自我保護(hù)手段。
種皮黏液最重要的生態(tài)學(xué)意義在于提高了種子萌發(fā)的概率。首先,種皮黏液增強(qiáng)了種子的吸水和保水能力。黏液反復(fù)吸水,使得種子在干旱少雨的荒漠環(huán)境中高效利用有限的降水以及土壤中的水分,以保持活力,安全度過(guò)“不良季節(jié)”;其次,黏液的存在有利于種子黏附周圍的土壤沙粒,使種子大粒化,從而降低了種子被荒漠中采食種子的動(dòng)物取食的可能性;再次,相比沒(méi)有黏液包裹的種子,大?;姆N子抗風(fēng)能力得到提升,有利于種子在母株附近定居, 避免被風(fēng)雨帶到不利于生存的環(huán)境中。
種子是植物新生命的伊始,也是植物的生長(zhǎng)周期中最能忍受不利環(huán)境因素的階段。種子的生命力很大程度上取決于種皮結(jié)構(gòu)。不起眼的種皮黏液為荒漠植物種子的萌發(fā)提供了重要保障,增加了植物后代在不可預(yù)測(cè)的荒漠環(huán)境中的生存幾率,也反映了旱生植物結(jié)構(gòu)與功能的高度統(tǒng)一。
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