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植物趣谈之十:与恐龙同时称霸世界的苏铁

 meiqingji 2023-09-21 发布于山东

与恐龙同时称霸世界的苏铁

            梅庆吉

苏铁科植物是世界上最古老的裸子植物之一,又名凤尾蕉、避火蕉、金代、铁树等,曾与恐龙同时称霸地球,被地质学家誉为“植物界的活化石”。它起源于古生代的二叠纪,于中生代的三叠纪(距今2.25亿年)开始繁盛,侏罗纪(距今1.9亿年)进入最盛期,几乎遍布整个地球,到白垩纪(距今1.36亿年)时期,由于被子植物开始繁盛,它才逐渐走向衰落。到第四纪(距今250万年)冰川来临,北方寒流南侵,苏铁科植物大量灭绝,但由于青藏高原、秦岭等的阻隔,在四川、云南等地有部分苏铁科植物幸免于难。今天,苏铁科植物共保存约10属110种,主要分布在南北半球的热带及亚热带地区,我国野生的有1属(苏铁属)约10种,分布于云南、广东、福建、台湾、贵州、湖南、海南等地。

苏铁植物大致可分为三个类型:即阴生型、旱生型和半阴生型。为了节省养料与能源,生长在密林阴暗潮湿环境下的苏铁,茎干大部分生于地下,地上部分较短,羽叶数目仅有几片,雌性生殖器官——大孢子叶球也较小。为了减少水分蒸腾以求适应干旱恶劣的环境,生长在干热河谷或石灰岩坡的苏铁树干一般较矮,只生长在土山的较高处,羽叶数目较多但较短,仅长70-150厘米,而且叶背面常密被柔毛,如攀枝花苏铁。正是这些特殊适应特征的出现,保证了苏铁能经受3亿年的坎坷与磨难,依然屹立在当今人类的面前。

“大孢子叶”,对于专业不是植物学的人来说,可能是个非常生疏的名词。“叶”,我们都知道,树上都是叶子。可“孢子”又是个什么东西呢?为什么只称“孢子”还不够,还得加上一个“大”字呢?难道还有“小孢子叶”吗?此话不假!与“大孢子叶”相对应的就是“小孢子叶”,而且它们都是包括苏铁在内的这类裸子植物中才使用的专有名词,是一类名符其实的专业术语。

大孢子叶

我们都知道,裸子植物是介于蕨类植物和被子植物之间的一类植物,比它原始的是蕨类,比它进化的是被子植物。当蕨类植物生长到一定阶段,就像被子植物长到一定阶段要开花一样,叶子背面会长出一个个红色或黄色的小斑点,不要怀疑这些蕨类植物生病了,其实这些小斑点就是所谓的“孢子”。只不过在蕨类植物中雌性和雄性孢子在形态上没有任何差别,所以可以统称为“孢子”。但到了裸子植物,雌性和雄性孢子在形态上出现了明显的差别,因此就赋予它们两个不同的名称,雌性的孢子称之为“大孢子”,雄性的孢子称之为“小孢子”。又因为大、小孢子着生在扁平、类似叶状的结构上,故分别称之为“大孢子叶”和“小孢子叶”。因此,大、小孢子叶并不是我们常见的叶片,而是类似叶片的一种特化结构。

小孢子叶

苏铁的胚珠就长在特化的大孢子叶上,因此大孢子叶又叫珠鳞。当小孢子和留在胚珠里的大孢子结合之后,受精卵就发育为有功能的胚,而胚珠进一步发育成种子。因为包括苏铁在内的裸子植物的胚珠和种子都是裸露的,所以被称之为“裸子植物”。尽管种子是裸露的,但种子的出现使胚受到保护并能供给营养物质,因此裸子植物更能适应不良环境,成为当今植物界中仅次于被子植物的第二大类群。

说到精子,不光动物有,植物也有。从最低等的藻类植物,到苔藓、蕨类、裸子植物以及最为进化的被子植物,精子都无处不在。但是苏铁的精子却与众不同,它有两个奇特之处:一是它的精子是世界上所有生物中最大的,长可达300微米,宽可达200微米,用肉眼就能看到;二是它的精子既保持着藻类和低等维管植物所具有的鞭毛,又能像其他裸子植物和所有被子植物那样借助花粉管输送,是植物精子演化过程中的过渡类型。

苏铁的精子形状如同陀螺一般,前端生长着5-6圈鞭毛,排成一环一环的。受精前,雌性生殖器官——颈卵器内充满液体,当花粉管末端破裂后,精细胞(即精子)随花粉管中的液体一起释放出来,游向颈卵器口。虽然可能有几个精子进入颈卵器,但它们之间竞争激烈,只有一个能与卵细胞结合,其余的精子则不得不滞留在卵细胞外,等待最后的解体。

自古以来,都把铁树开花形容为非常罕见或者非常难以实现的事情。为什么铁树不开花呢?这其中有一个很感人的故事。说很多年前,铁树本来是一个小妖精,修行不深,只有得道成仙才能开花。终于他有了这个机会,可以开花成仙。可是铁树舍不得娇妻爱儿,整日愁眉苦脸,不知道该怎么办。看着铁树如此为难痛苦,铁树的妻子抱着儿子一起投了湖。铁树悲痛欲绝,自此发誓永不开花。这个故事太过于悽惨了。

但是,铁树真的要千年才能开花吗?当然不是。铁树是一种热带亚热带植物,喜欢温暖潮湿的气候,不耐寒冷。在南方,人们一般把它栽种在庭院里,如果条件适合,10年以上的苏铁几乎年年开花。当人们把苏铁当作观赏植物,移植到长江流域及北方各地栽培时,由于气候低温干燥,生长会非常缓慢,开花也就变得比较稀少了。其实铁树是裸子植物,只有根、茎、叶和种子,没有花这一生殖器官,所以,所说的铁树的花,其实是它的种子。

  苏铁树形古雅,主干粗壮,坚硬如铁;羽叶洁滑光亮,四季常青,为珍贵观赏树种。南方多植于庭前台阶旁及草坪内,北方宜作大型盆栽,布置庭院屋廊及厅室,殊为美观。

  苏铁树干髓心含有淀粉,是可以食用的,还可作酿酒的原料,能提高出酒率。苏铁叶为羽毛状,向四周伸展,如孔雀开屏,极富观赏性,西双版纳有的少数民族采其嫩叶作蔬菜。苏铁种子大小如鸽卵,略呈扁圆形,金黄色,有光泽,少则几十粒,多则上百粒,圆环形簇生于树顶,十分美观,有人称之为“孔雀抱蛋”。在贵州,有的农民将其剥皮后与猪脚一同炖来吃。

自1963年发现苏铁属旋铁树的种子和壳能诱发肿瘤以后,许多实验室都先后证实,其致癌物质是一种叫苏铁甙的东西。如果给老鼠长期喂灌苏铁甙,可使大鼠发生乳癌、肝癌、肾癌和肠癌,使小鼠发生肺腺瘤,也能使豚鼠、田鼠发生肿瘤。但如果不吃进肚里,就不会导致癌症的发生。

本文收入我的《植物大观园》一书,该书由黑龙江人民出版社2011年出版

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