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“白日不到處,青春恰自來,苔花如米小,也學牡丹開。”這是清朝詩人袁枚讚美苔蘚的一首詩。不過,苔蘚是孢子系列後代,只有孢蒴,並不會開花。事實上,如果這首詩借來詠頌川苔草科植物,可能會更加貼切。  

圖1飛瀑草川苔草科植物長什麼樣?川苔草科(Podostemaceae)是植物界裡一個很特別的存在。這個科的物種都生長在河溪急流中的石頭或木樁上,形態有的像苔蘚,有的像地衣。但苔蘚和地衣都是不會開花的低等植物,川苔草科卻是地地道道既開花又結果的種子植物。由於它們的植株身材矮小,常年生長在溪流中,僅在秋冬旱季水位下降才露出水面,因此很難被人們發現。  

圖2川苔草科的生境川苔草科有49屬280多種,大多數分佈於熱帶、亞熱帶地區,少數在北溫帶。這個科是日本學者於1930年代最先宣佈在日本和東南亞發現的,我國植物分類前輩胡先驌根據植物物種分佈區域連續性的規律,推測中國東南沿海的省份也會有川苔草科植物。1945年前後,廈門大學的趙修謙在福建省長汀縣採到了3種川苔草科植物的標本,驗證了胡先驌的預見。此後幾十年,川苔草科一直是我國植物學家和植物愛好者在野外“熱搜”的目標。至今,福建、廣東、廣西、雲南、海南等省都發現了川苔草科物種,目前記錄的3屬6種分別是:川苔草(Cladopus chinensis)、飛瀑草(Cladopus nymanii)、鸚哥嶺飛瀑草(Cladopus yinggelingensis)、川藻(Dalzellia sessilis)、道銀川藻(Dalzellia daoyinensis)和水石衣(Hydrobryum griffithii)。川苔草科植物為什麼能在湍急的水流中生長?大多數人認為,無論是紮根於土壤,還是寄生於樹幹,植物健康生長一般都需要一個相對穩定的環境,而生活在急流中的川苔草科植物卻是一個例外。那麼,這種植物到底是如何在湍急的水流中生長的呢?  

圖3飛瀑草生長在溪流中有落差的石頭上在春、夏、秋三個季節,川苔草科植株的根、莖、葉處於營養生長期,會從水中吸收養分,進行光合作用。冬天水位下降,植株進入繁殖期,開出的花小如芝麻,只有1-2毫米大。花的結構能簡就簡,原本起到保護花蕊、引誘昆蟲作用的花瓣和花萼均已退化,致使雄蕊和雌蕊完全赤裸,以最簡約的結構完成繁衍後代的使命。  

圖4飛瀑草的營養枝正在轉化為繁殖對於川苔草科植物來說,有四條共通的“成長法則”:一是生長在水質乾淨的河溪裡;二是有陽光照射能進行光合作用;三是常年需要急流沖刷;四是在秋冬旱季能露出水面開花結果。以飛瀑草為例,飛瀑草的名稱會讓人顧名思義地以為它生長在瀑布下,其實在溪流中的石頭上更容易找到它。這種植物的根扁平狹長,綠色帶紅,寬0.5-3毫米,通常會分枝交織成網狀,借吸器緊貼在水中的石頭上。  

圖5飛瀑草的結構夏天,飛瀑草根部的結節上有極短的營養枝,上面長著一簇線形的葉子。秋冬季節,飛瀑草逐漸露出水面,結節上長出繁殖枝,高約2-3毫米,基部有幾枚指狀分裂的葉片,託舉著枝頂上單生的花。飛瀑草的花從佛焰苞中長出,花瓣和花萼退化為兩枚1毫米長的花被片,位於花絲的兩側。子房圓球狀,直徑約1毫米,柱頭開叉;唯一的雄蕊從子房基部長出,花葯彎向柱頭。授粉後子房發育為圓形的蒴果,每個果實有數十顆微小的種子。  

圖6飛瀑草的果實  

圖7川藻屬的結構  

圖8川藻屬的莖葉在水中搖曳  

圖9川藻屬的花蕾長出來後莖葉脫落與之相似的還有川藻屬植物,它們都是依靠根毛狀的吸器貼在石頭上進行生長的,它有明顯的莖,莖上長有很多細小的葉片,排成三列。花著生於莖的基部第一片葉腋處,花蕾長成時,莖葉會脫落。  

圖10水石衣的結構另一種特別的川苔草科植物是水石衣。水石衣的根整體呈綠色,可以進行光合作用,它呈片狀緊貼在溪流中的石頭上,寬度可達幾釐米,形狀像地衣,因而得名。在夏天的營養生長期,水石衣的根上長出一簇簇線狀的葉,長約5毫米。秋天到來的時候,水石衣的根會冒出許多疣狀的花蕾,當水位下降,花蕾露出了水面就會開花,先是從佛焰苞伸出兩枚雄蕊,然後橢圓形的子房迅速伸長,頂上的柱頭叉開,完成授粉。子房授粉後發育成表面突起有多條縱脈的朔果,每個朔果裡面有眾多的種子。簡單來說,透過根部的“抓力”在石頭上站穩腳跟,吸收流水中的營養物質和進行光合作用來提供生長所需的養分,最後在退水期露出水面繁衍後代,這就是川苔草科植物在急流中生長的奧秘。  

圖11水石衣的群落川苔草科植物如何在流水中繁衍後代、生根發芽?前面已經簡單提到過,川苔草科植物經過雨季的營養生長,植株積累了充足有機物質,會在秋天長出繁殖枝孕育花蕾。隨著秋末旱季的到來,溪流的水位逐漸下降,石頭從上往下逐漸露出水面的花蕾就會次第開花。那麼,這些盛開的花兒又是怎樣進行傳粉的呢?  

圖12水石衣的生境事實上,為了異花傳粉,川苔草科植物花朵的雌蕊和雄蕊不是同時發育成熟,有的雄蕊先成熟,有的雌蕊先成熟。它們的理想狀態是在空氣中靠風和小昆蟲幫助傳粉。但那些長在石頭最低處,露不出水面的花蕾,最終只能在水中開花,如果有花粉落到柱頭上也能萌發授精,結成果實。  

圖13水石衣隨著水位下降依次開花經過授粉後,川苔草科植物結出小小的蒴果,其種子更是小到肉眼難以看到。蒴果成熟後,果皮會像豆莢一樣爆裂,瞬間把幾十顆種子向四周彈射出去。有的掉進水中隨波逐浪另尋歸宿,有的落在附近的石頭上。  

圖14飛瀑草的種子能在石頭上發芽這些卵石看起來很光滑,但對於川苔草科的微小種子來說,卵石的表面堪稱坎坷崎嶇,上面的坑窪正好是種子安身立命的處所。在春天條件合適的時候,種子發芽,它的根會鑲進石頭表面的細小溝壑,吸盤與石頭緊密相貼,因此雨季山洪暴發的時候,植株也不會被急流沖走。  

圖15吸盤會鑲嵌進石頭表面的空隙隨著植物學家和植物愛好者的不斷探索,還有更多隱藏在大山深處的川苔草科物種會被發現。儘管川苔草科植物的花比芝麻還小,但是“麻雀雖小,五臟俱全”,它們也有自己花開燦爛的輝煌時刻。  

圖16更多的川苔草科物種等待發現

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最新評論
  • “初戀臉”的女生,一般有這幾種特徵,不愁沒人追,看看你是嗎?
  • 別人家的小區是天堂吧?流浪貓都有專屬樂園了…