小小泥炭蘚,有哪些生存智慧?
泥 炭 蘚
泥炭蘚是泥炭蘚科泥炭蘚屬植物的統稱,主要生長在水溼環境及沼澤地帶。
“花”狀枝頭不止是美麗
枝分強弱有奧祕
泥炭蘚植株莖的頂端短枝叢生,呈現菊花狀,故又名“海花草”。
泥炭蘚莖上有強枝和弱枝兩種型別。莖頂端叢生的菊花狀枝和莖部向上伸展的枝屬於強枝。強枝伸展到空中,奧祕有三:其一是在有限的空間裡,讓帶有葉綠體的葉片有更大的面積接受光線,有利於光合作用的進行;其二是增加強枝攔截和接收空氣中塵埃的機會,以便從中汲取生長所需的養分;其三是在強枝頂端生出孢(bāo)蒴(shuò)(指苔蘚植物孢子體頂端產生孢子的結構),便於孢子向更廣闊的空間傳播。
弱枝附莖下垂,與主莖之間形成諸多空隙,可以產生毛細作用(類似油燈燈芯的作用),妙處有兩點:首先能起到儲水的作用,而且有實驗表明,泥炭蘚植株之間毛細作用的吸水量可達其自身重量的4倍之多;其次隨著水分從基部往頂端輸送,可使整個植株或群落降溫,減少烈日對頂端或群落的灼晒損傷。
無色細胞儲水顯著
螺紋相助更堅固
在顯微鏡下觀察,能清晰地看到泥炭蘚葉片是由大型的無色透明細胞和狹長的綠色細胞相間構成。在空間上,無色細胞猶如超大儲水袋,可以將其想象成一個無色透明的氣球,狹長的綠色細胞穿梭在無色細胞間連線成網狀,兩種型別的細胞交織生長。綠色活細胞連線成網,增強了葉片的支撐力,無色細胞為光合作用活動提供足夠的水源。
泥炭蘚莖和枝含有大型無色表皮細胞,主要起著儲存和疏導水分及養分的作用,也具有水孔和螺紋。
所以說,整個泥炭蘚植株就像一個全身掛滿被鋼絲網加固過的儲水袋的小矮人,同時具備了支撐力和耐受力。
而且,泥炭蘚還能及時“甩掉”衰老的部分,輕裝上陣為生存而奮鬥——基部年老植株不斷枯萎沉積形成泥炭,前端植株向上、向外生長拓展空間,整個植物體始終保持強勁的生機活力。
酸化生境捍衛地盤
高射炮發射拓展空間
泥炭蘚體內含有豐富的長鏈糖醛酸聚合物,當生存環境中存在Mg2+(鎂離子)、Ca2+(鈣離子)等陽離子時,泥炭蘚便會釋放糖醛酸羧基中的H+(氫離子)與之進行交換。透過這種離子交換行為,泥炭蘚一方面吸收外界的陽離子,滿足自身所需營養元素;另一方面酸化周圍環境,抑制其他苔蘚和植物的生長,有利於其自身向上、向外生長,捍衛和拓展生存領域。
泥炭蘚的孢蒴呈球形,球上有蒴蓋,成熟時顏色呈棕栗色。泥炭蘚孢蒴下部儲存空氣,上部儲存著10萬個或更多的孢子。
在光照下,孢蒴脫水,內部薄壁細胞強烈收縮,孢蒴形狀從球形收縮成圓柱形,下部氣壓增加到200~500千帕之間。
孢蒴就像高射炮一樣爆炸發射,在極短時間內把蒴蓋噴開。上部儲存的孢子隨著高壓氣流,以每秒7.9~29.8米的速度(平均速度16米/秒),呈渦環方式(指在以某一方向運動的流體中,形成的以運動方向為軸心的旋轉閉合。)上升,彷彿迷你型的蘑菇雲一樣,最終上升到10釐米以上——適合擴散的高度。
此“高射炮蘚”存在天然的巧妙之處。一是“炮身”——孢蒴內部結構設計巧妙:孢蒴下部中空,收縮使儲存的空氣成為“開炮”的動力;二是“炮彈”——孢子飛行狀態巧妙:數以萬計的孢子抱團以渦環式高速上升,如同首尾相接的龍捲風,大大降低空氣阻力,增加上升高度;三是“炮彈”精準命中目標區域,為孢子的傳播距離提供保障,增大了泥炭蘚拓展新生存空間的機會。
本文節選自《知識就是力量》雜誌《泥炭蘚的生存智慧》。告訴青少年,小小泥炭蘚,生存智慧高,儲水小能手,炮彈欲與天比高。苔蘚植物,它常常出現在文人墨客的詩句裡,也有著自己獨到的生存智慧。有機會去找尋一下它們,仔細觀察,也許你會有新的發現。
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編輯/趙青雲
文章來源:《知識就是力量》雜誌