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物種故事 | 量天尺:緣何能“量天”?

發(fā)布日期:2023-02-14??來(lái)源:中國(guó)科學(xué)院武漢植物園??作者:張莉俊??瀏覽次數(shù):3813
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核心提示:火龍果你一定吃過(guò),有白肉的還有紅肉的,果肉有淡淡的香味和甜味。火龍果因其外表的肉質(zhì)鱗片似蛟龍外鱗而得名,具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。除了直接食用,用火龍果和酸奶榨一杯酸酸甜甜的火龍果奶昔,也是一種不錯(cuò)的選擇。各種各樣的火龍果然而,你知道火龍果是什么植物的果實(shí)嗎?你一定沒(méi)想到,火龍果是一種仙人掌類(lèi)植物!火龍果的原生種之一——量天尺火龍果是仙人掌

火龍果你一定吃過(guò),有白肉的還有紅肉的,果肉有淡淡的香味和甜味。火龍果因其外表的肉質(zhì)鱗片似蛟龍外鱗而得名,具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。除了直接食用,用火龍果和酸奶榨一杯酸酸甜甜的火龍果奶昔,也是一種不錯(cuò)的選擇。

各種各樣的火龍果

然而,你知道火龍果是什么植物的果實(shí)嗎?你一定沒(méi)想到,火龍果是一種仙人掌類(lèi)植物!

火龍果的原生種之一——量天尺

火龍果是仙人掌科量天尺屬的栽培品種。量天尺,從它的名字可以看出,這種植物善于攀緣懸崖絕壁,無(wú)限蔓延。那么是什么讓它有這樣的能力呢?答案要從量天尺的肉質(zhì)莖說(shuō)起。

什么是肉質(zhì)莖?

大家知道,植物的莖有很多種變態(tài)類(lèi)型,有鱗莖、球莖、根莖、莖卷須、莖刺和葉狀莖等。今天給大家介紹的變態(tài)莖叫肉質(zhì)莖。肉質(zhì)莖是肉質(zhì)、肥大、多汁的變態(tài)莖。仙人掌類(lèi)植物大多具有肉質(zhì)莖,有球狀、塊狀、多棱柱等形狀,富含水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),并含葉綠體,可以進(jìn)行光合作用,莖上有變?yōu)榇虪畹淖儜B(tài)葉。量天尺也是具有肉質(zhì)莖的攀緣灌木,葉片退化成了小刺,靠寬大的肉質(zhì)莖進(jìn)行光合作用。量天尺的肉質(zhì)莖呈三棱形,又被叫做“三棱箭”或“三棱柱”。莖上可產(chǎn)生無(wú)數(shù)氣生根,就像它的“手”和“腳”,可使它在樹(shù)干、巖石、墻壁,甚至是懸崖峭壁上,大展身手,丈量天際。

量天尺

量天尺生活在什么樣的環(huán)境中?

一說(shuō)到仙人掌科的植物,大家可能都認(rèn)為它生活在熱帶沙漠中。的確有很多仙人掌科植物原產(chǎn)于干旱荒漠或草原地帶,但并不是所有仙人掌科的植物都生活在沙漠中,量天尺就是這樣的例外。它并不生長(zhǎng)在熱帶沙漠中,相反它生活在熱帶森林中。在量天尺原本的生境里,它是一類(lèi)附生生活的仙人掌,它可以附生在樹(shù)木或巖石上,所以它和我們常見(jiàn)的地生仙人掌在形態(tài)上有很大的區(qū)別。

陸生型仙人掌和附生型仙人掌的區(qū)別

由于生存環(huán)境有明顯的差別,不同類(lèi)型的仙人掌在形態(tài)和習(xí)性上產(chǎn)生了差異。人們習(xí)慣把產(chǎn)于荒漠和草原等地的仙人掌稱(chēng)為陸生類(lèi)型,而將產(chǎn)于熱帶森林的仙人掌稱(chēng)為附生類(lèi)型。

在形態(tài)上,陸生類(lèi)型的變態(tài)莖相對(duì)較肥厚,表皮角質(zhì)層較厚,棱多并具疣狀突起,根系分布廣而淺,少數(shù)具膨大的肉質(zhì)根,很多種類(lèi)密生長(zhǎng)刺、長(zhǎng)毛。附生類(lèi)型通常生長(zhǎng)在熱帶森林的中上層,根一般不直接扎在土壤里,而是扎在樹(shù)干洞穴或樹(shù)杈處堆積的腐殖質(zhì)中,水分供應(yīng)受到一定的限制,但不像陸生類(lèi)型每年要經(jīng)受幾個(gè)月的旱季。附生類(lèi)型的莖雖已肉質(zhì)化,但肥厚度較差、表面積較大,表皮不具角質(zhì)層或角質(zhì)較薄,棱少而不具疣突,刺毛稀少且短,甚至沒(méi)有。附生類(lèi)型的種類(lèi)常具氣根,主要起攀緣作用。當(dāng)氣根接觸到富含養(yǎng)料、水分的地方,可以長(zhǎng)出須根進(jìn)行吸收,這種器官及其功能是陸生類(lèi)型種類(lèi)所不具備的。

附生現(xiàn)象

剛剛提到,在熱帶森林或雨林中,仙人掌多為附生類(lèi)型,那什么是附生呢?這是一類(lèi)常見(jiàn)的現(xiàn)象,有些植物為了在密閉的雨林中獲得更多的陽(yáng)光,將家遷移到樹(shù)干上,用根“握住”樹(shù)枝或樹(shù)杈。除了一些仙人掌,還有蘭花、鳳梨、蕨類(lèi)等都是附生植物。在這里需要提醒大家的是,附生并不等同于寄生,附生植物能跟其依附的大樹(shù)和平共處。

植物的附生現(xiàn)象是熱帶雨林的主要標(biāo)志性特征之一,形成這種現(xiàn)象的原因主要在于滿(mǎn)足一定的環(huán)境條件。一是環(huán)境的空氣濕度大,二是附主表面有一定的腐殖質(zhì)存在。附生現(xiàn)象廣泛存在于植物間,在熱帶與亞熱帶的森林里最為常見(jiàn)。在熱帶雨林里,有時(shí)一棵大樹(shù)上附生的植物種類(lèi)有數(shù)十種?;ㄩ_(kāi)季節(jié),這些附生植物變得絢麗多彩,特別是到了四五月,一串串一簇簇懸垂附生的花朵開(kāi)滿(mǎn)樹(shù)體,散發(fā)馨香,放眼四望,猶如一座美麗的“空中花園”。這是熱帶雨林特有的景觀,令人心曠神怡、流連忘返。

美麗的“空中花園”

量天尺的莖為什么會(huì)“變態(tài)”?

附生讓量天尺得到了一定量的光照,但是根沒(méi)有扎在土壤中,便不能確保充足的水分來(lái)源,量天尺為了適應(yīng)這樣的環(huán)境,需要一些改變,這便是我們要了解的下一個(gè)問(wèn)題,量天尺的莖為什么會(huì)變態(tài)?

量天尺產(chǎn)生這一變化的主要原因,和它的生活方式有很大的關(guān)系。植物的葉片肩負(fù)著光合作用的重大使命,然而它同時(shí)具有大量的氣孔,這也導(dǎo)致了植物體內(nèi)的水分大量向外散失。在附生的條件下,水分的獲取尤為不易,所以它們逐漸將葉子退化成刺狀,這樣便可以減少葉面蒸騰作用,從而儲(chǔ)存水分用于度過(guò)旱季。同時(shí),為了彌補(bǔ)葉退化而光合作用面積減少這一缺陷,它們的莖開(kāi)始變得肉質(zhì),并產(chǎn)生了葉綠素,就這樣,莖代替葉進(jìn)行了光合作用,從而出現(xiàn)了我們看到的肉質(zhì)莖。因此仙人掌的肉質(zhì)莖具有光合作用的重要功能。

火龍果肉質(zhì)莖的努力

火龍果通過(guò)葉片退化為針刺狀、靠近復(fù)表皮的皮層細(xì)胞特化為柵欄組織,使植物體在減小葉片表面積、降低蒸騰作用的同時(shí),可有效進(jìn)行光合作用,并在干旱時(shí)有效減少水分蒸發(fā)。

火龍果的復(fù)表皮覆蓋著較厚的角質(zhì)層,可以有效減少體表面水分蒸發(fā),較厚的角質(zhì)層還可以起到機(jī)械支撐的作用,使得植株處于干旱環(huán)境時(shí),不會(huì)因大量失水而立即萎蔫,因此較厚的角質(zhì)層可以增強(qiáng)抗旱性。

火龍果的表皮氣孔下陷并有較大的孔下室,可以形成濕潤(rùn)的小環(huán)境,從而抑制體內(nèi)水分的蒸發(fā),使其在干旱環(huán)境下,體內(nèi)仍保持較充足的水分。

網(wǎng)狀排列的維管組織,增強(qiáng)了莖的機(jī)械支撐能力和水分運(yùn)輸能力,提高了火龍果對(duì)干旱的適應(yīng)能力。

火龍果莖內(nèi)大量的含晶細(xì)胞,起到了儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用,提高了細(xì)胞的滲透壓和保水性。水分充足時(shí),含晶細(xì)胞可以吸收并保存水分;當(dāng)處于干旱環(huán)境時(shí),可以為周?chē)募?xì)胞提供水分。

制作火龍果觀賞小盆栽

好吃的火龍果還有另外一個(gè)功能,其種子很容易發(fā)芽,大家不妨自制一盆治愈系觀賞小盆栽。

首先,借助勺子、網(wǎng)袋等工具,把果實(shí)種子篩出來(lái),然后選取合適或有創(chuàng)意的種植盆,填以各種土壤介質(zhì),撒上種子,想加快速度的話(huà)可以覆膜,1周后便有1厘米高的芽,2周后長(zhǎng)至2厘米。種子最好撒多點(diǎn),這樣才會(huì)營(yíng)造出滿(mǎn)盆綠色、欣欣向榮的景象。4個(gè)月后,植株開(kāi)始出現(xiàn)小刺,半年后,便有仙人掌的模樣了。有時(shí)工作累了,打理并欣賞一下自己種的植物,心情會(huì)平靜且舒適。

小小的火龍果背后,居然隱藏著這么多的科學(xué)知識(shí),當(dāng)你吃它的時(shí)候一定要想起這篇文章!

責(zé)任編輯:宋晰

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