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兰花迷宫探险记(下)

科普小知识2021-12-03 07:12:32
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闻婕《兰花迷宫历险记》(下)“走过臭谷的肖伟真的能变香吗?白蝶的“香水策略”是什么?他能回家吗?

八.爱情必须结束

最后,他穿过“气味山谷”和白色的蝴蝶,来到河边。肖伟松开他的鼻子,喘着气,好像他正试图呼出所有意外挤进肺部的气味。他拿起水洗了手和脸,一边洗一边撅嘴,抱怨道:“这种兰花看起来很好,但是怎么能用一些不正当的方法来提供花蜜并使它自己变香呢?”

“你错怪他们了!”白蝶正色说道,“他们也是*的!你知道吗?当兰花祖先的种子在中生代苏醒并发芽时,他们已经面临着一个有着茂密森林的世界:从参天大树和攀缘藤本植物到生长在地面上的低矮灌木和苔藓地衣,这里的每一个位置都被当时的植物占据。为了获得有限的阳光,它必须找到一种新的发展方式。兰花攀爬高枝,攀爬悬崖,或者粘在风化的岩石裂缝上。尽管这些地方缺乏水和营养,但它们至少能获得足够的阳光。”

“等等,”肖伟忍不住打断她。“我记得我父亲说过有25,000种兰花,它们遍布全国,但这与你描述的完全不同。”

“那是因为他们已经做出了巨大的改变。兰花逐渐放弃了胚乳等重营养组织,使种子变得极小而轻。一个小小的兰花豆荚可以产生数万、数十万甚至数百万颗种子。这些种子细如灰尘,一般长0.06毫米,宽0.00.9毫米,许多种子比人类的毛丝还细。种子外壳内有许多充满空气的小室,从而进一步减轻重量。有了这些变化,兰花种子一结出果荚就登上了“大风战士”的免费巴士,远离了它们的母亲。为了抵御恶劣的环境,种子的皮肤上还覆盖着一层致密的细胞,可以防止水分渗透和微生物入侵。所以种子离开“大风战士”后,它们仍然可以借助水和动物皮毛飘得更远说着,白蝴蝶飞了起来,转了两圈,让肖伟觉得种子像羽毛一样轻。

兰花迷宫探险记(下)

兰花豆荚和里面的小种子。(兰花世界/美国兰花协会)

“这真是太神奇了!”肖伟称赞道。

“真正令人惊异的不止这些!由于兰花种子很小,仅靠种子本身储存的能量无法成功发芽,它与一种特殊的真菌结合,这种真菌的菌丝可以很容易地进入兰花种子的内膜,种子发芽所需的矿物质由真菌的菌丝提供。大多数兰花长出根和叶后,它们可以制造自己的养分,兰花根和茎的外皮成为这些真菌的庇护所和物质交换机制。当种子最终发芽、生长和开花时,它们不仅需要矿物质,还需要植物生长所必需的水。然而,兰花的根系通常不能像其他植物一样深入土壤获取水分。即使它生长在阴暗潮湿的地方,它的根系也不会深入地下水源。”

兰花迷宫探险记(下)

在高倍显微镜下,在兰花根和茎的表皮下,发现兰花寄生的根际细菌菌丝的环细胞,每个环长约150微米。(网络图)

“这是为什么?”

“原因很简单,它也要为他的好朋友真菌考虑!兰花发芽后,真菌会自然地与兰花的根系结合,形成“菌根”,从而继续为兰花提供矿物质。然而,菌根有一个致命的缺陷,即它对过量的水或水分非常敏感。一旦水分过大,菌根就会腐烂,但水分不足,即使有矿物质,兰花也无法正常生长。我该怎么办?聪明的兰花已经合理地解决了这个问题,那就是带来自己的“水库”。石斛等兰花的枝状茎、密花石斛的纺锤形假鳞茎和芋兰的圆形块茎都是很好的储水工具。有了这些特殊的“蓄水池”,茎和叶可以充分吸收,而不会妨碍菌根吸收矿物质。它不是一举两得吗?”白蝶越说越开心,干脆飞到了不远处的兰花上。

兰花迷宫探险记(下)

植物根中的菌根真菌(网络图)

“但是-& hellip;& hellip肖伟犹豫了一下,说道:“既然它们如此强大,可以让自己的种子飞起来,为什么它们会变成骗子呢?”

白蝶听到肖伟提出了这个问题,没有给出太多的解释就飞回来了。她只是说,“还记得我说过我可以帮你去除气味吗?来吧。”

九.香水小贩

肖伟跟着白蝴蝶来到一片长满草的地方,那里有几朵形状独特的兰花。不用说,肖伟立刻明白这是她想展示给自己的“有趣的事情”。他瞪大了眼睛看,这些兰花有奶油黄似的乳酪,靠近里面的地方散布着一些红色的斑点,它们的形状跟一般的兰花不一样,在伸展的花瓣边有一小束圆形的口袋,小魏小心翼翼地嗅了嗅,幸好它们散发出一股香味。

“这是中美洲的斗兰。看,在它们周围飞翔的是美丽的兰花蜜蜂。”白蝶看着不远处说道。肖伟看上去蜜蜂的形状是圆形的,反射出彩虹般的光泽。最重要的是,它们没有尾巴刺,这让肖伟松了一口气。

兰花迷宫探险记(下)

斗兰

“像大多数动物一样,兰花蜜蜂通过气味吸引异性,但有趣的是,兰花蜜蜂没有自己的“体香”,因此它们需要收集一系列特定的原料,“手工混合”来产生香味,而这些原料不仅来自兰花,还来自某些种类的叶子和真菌。一旦香水准备好了,蜜蜂就会把它撒遍全身,拍打翅膀释放出一种迷人的香味,混合樟脑和各种花香来吸引它们的伴侣。

“斗兰是其中之一。”肖伟回答道。

“是的,斗兰是兰花行业中著名的香水小贩。你在桶里看到的带有一点粘性的透明液体不是花蜜,而是兰花蜜蜂的“香水”

兰花蜜蜂争先恐后地在精致光滑的花瓣弧面上占据一席之地,用前腿从光滑的花瓣上抓起香料,放在后腿上的小手提包形状的袋子里。然而,当蜜蜂为了香料而推推搡搡的时候,其中一些蜜蜂在光滑的花瓣上失去了重量,一头扎进了桶形的嘴唇。

兰花迷宫探险记(下)

蜜蜂进入斗兰的“陷阱”

“啊,我掉进去了!”肖伟焦急地说,“里面有‘香水’。现在那些兰花蜜蜂不能飞出去了!”

不,桶里的“香水”是粘稠的,倒下的兰花蜜蜂的翅膀都粘在一起,使它不可能使用任何力量。白蝶解释道:“这时,兰花蜜蜂只能用尽全力爬上嘴唇内壁,但在路上,她会被几级台阶带进一个狭窄的通道,然后从花的后面钻出来。当被淹死的兰花黄蜂头晕目眩地试图钻过通道时,它也会从一个弹性装置下面穿过,这个装置会把两片花粉带到它的背上。”

“根据兰花发展计划,蜜蜂将在干燥翅膀后飞到另一个吊篮里的兰花上,再次种植到‘水桶’里,并在通过通道出去的路上不经意地将黄色花粉留在精心设计的兰花小钩上。授粉完成后,桶兰会把它的花花瓣缩成一个皱缩的黄色组织,白蝴蝶拍着翅膀,啪的一声,关闭!

“事实上,还有许多像斗兰这样的例子。例如,丰兰彗星有它自己的特殊授粉代理,这是互利和排他的。再说一遍,你知道为什么吗?”

兰花迷宫探险记(下)

大彗星风兰(蜂鸟网)

肖伟摇摇头。白蝴蝶继续说道:“这是因为兰花有独特的授粉方法。不同于他们的“广泛传播和稀疏收获”的种子传播策略,兰花在授粉时采用“全有或全无”的决策方案。它们会将所有的花粉浓缩成一小簇未分裂的花粉块,这意味着兰花授粉只有两个结果:合适的授粉昆虫会准确地将这簇花粉块带到雌蕊柱头上,提供足够的雄性配子来源来形成数百万种子;要么授粉失败,所有的花粉都丢失了。尽管它们可以在任何地方传播它们的种子,但如果它们不能成功授粉,一切都将是空谈。”

是的,对自然界的每个人来说都不容易。为了生存和让他们的后代生存,他们不得不使用各种各样的伎俩。植物的力量是最小的。他们不能跑或尖叫。他们只能在数万年的进化中找到提高自己的方法。为了确保它们能成功繁殖,兰花必须衍生出各种各样的智能授粉方法。这样一想,肖伟对兰花骗局的不屑也就小得多了。

"这种香水是你说的用来帮我去除异味的!"

白蝴蝶点点头说:“是的,肖伟,你先去河边洗,我马上回来。”

知识链接:菌根的作用

在神奇的大自然中,许多生物是互利的好朋友。植物根和菌根真菌是共生的,它们形成的共生称为菌根。能使植物形成菌根的真菌称为菌根真菌。

真菌的宿主是大约2000种木本和草本植物。菌根可分为外生菌根和内生菌根。

外生菌根的特征是真菌菌丝不延伸到根细胞中,而是紧紧地包围植物的幼根。内生真菌是菌丝体主要存在于根的皮层薄壁细胞之间并进入细胞内部的真菌。

菌根的作用主要是扩大植物根系的吸收面,增加营养元素的吸收能力。

兰花迷宫探险记(下)

菌根真菌菌丝体不仅扩展到根周围的土壤,还与宿主植物组织沟通。一方面,它从宿主植物中吸收糖类等有机物质作为自己的营养,另一方面,它从土壤中吸收养分和水分来供应植物。

有些菌根具有合成生物活性物质的能力,不仅能促进植物的良好生长,还能提高植物的抗病性。