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前 上海辰山植物园 科研助理 科学科普博主

万花筒:(一)空中花园

转载 2018-10-31 01:11:48

    说起空中花园,很多人想到的可能是古巴比伦那个连位置都不确定的传说。然而,早在人类出现之前,大自然的空中花园却已经存在了千万年。在热带雨林中,沿着树干向上望去,会发现从树干到树冠顶端的树枝上,除了苔藓之外,密密麻麻的长满了各种植物,这就是热带雨林中的树冠花园,与老茎生花、板根、绞杀等现象,都是热带雨林的典型特征。

空中花园。图片来源:brettcolephotography.com

    热带雨林是地球上物种多样性最丰富的区域,而其多样性主要就体现在空中花园之中,约有一半的物种都分布在树冠上。形成的空中花园的主力军是热带雨林中的各类兰花。总共3万余种野生兰花中,约有70%都是附生种类,生长于以树冠为主的雨林上层。每到花期,花大色艳的兰花将雨林上层真正变成了空中花园”。

空中花园。图片来源:epiphytetree.com

WHY:在雨林之中,因为树木通常非常高大,树冠浓密,透射到地面的阳光相对较少。而接近地面,又有大量的灌木、小乔木密集生长,多数低矮的草本植物就会难以获取足够的阳光。然而,树干、树冠上却有很多机会:少了灌木、小乔木的遮蔽,再浓密的树冠,多少会有比地面更多的阳光照射。因此,有一些“聪明”的低矮植物,发现了这样绝佳的机会,慢慢进化出了能够生长在树木枝干上的“绝技”。)

附生在树干上的兰花。图片来源:sciencesource.com

    当然,生长在树木枝干上,虽然有了充足的阳光,却也不得不做出一些改变和牺牲。即使是雨林,也并非一天24小时都在下雨;虽然没有冬季,却有明显的雨季和旱季。树皮绝非储水的好场所,远远没有土壤的蓄水功能。旱季时,树冠和树干上的环境就会非常干燥,树皮上甚至可以干燥到几乎没有一丝水分。兰花的解决方法,就是一个字:忍。附生兰花的叶子多数拥有厚厚的角质层,可以大幅减少水分的蒸发;还有些兰花进化出了膨大的假鳞茎,拥有一定的储水功能。附生兰花的根也不普通,变得非常粗大,表皮细胞增厚,可以完全暴露在干燥的空气中而不影响吸水功能。

附生在树干上的兰花,示根系。图片来源:aboutorchids.com

    凤梨类可忍受不了缺水的日子,也没进化出储水的组织。怎么办呢?凤梨选择了用特殊的结构来储水:凤梨的叶集生在基部,形成像鸟巢一样的结构,每片叶子的基部形成一个个半月形的“小水桶”,下雨时积满雨水,旱季时就靠这些“小水桶”来解渴。雨林中的另一类动物——蛙类,发现了这个长在树冠上、绝佳的躲避天敌的地方,于是把自己的卵就产在凤梨的“小水桶”中,每个“水桶”只产一两枚卵,刚好够小蝌蚪长大。就这样,本来寂静的树冠,变成了雨林动植物的天堂。

积水凤梨。图片来源:videoblocks.com


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