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有的仙人掌长刺,是为了……保暖?

2017-04-11  静雅轩345

提起仙人掌,大部分人的脑海里就会浮现这样一幅画面:炎热的沙漠荒无生机,只有浑身多刺的仙人掌独孤守候。在酷热的沙漠中,仙人掌已经进化出了适应环境的本事,肉质的茎,发达的根系,从头武装到脚。这装备看起来已经很齐全了,还要一身的刺干嘛呢?


浑身刺的仙人掌。图片:wiki

仙人掌并不是一种植物

先来认识下仙人掌,它们其实是仙人掌科所有植物的统称,全世界将近2000种,都属于时下很流行的多肉植物。说不定你办公桌前就有一盆。仙人掌的肉质茎形态各异,一般来说,我们称为“仙人掌”的是掌状,称为“仙人球”的是圆球状,称为“仙人柱”的是柱状,还有螺旋状、鞭柱状等等长相奇葩的。

仙人球“阳炎座。图片:wiki

这些各式各样的肉质茎中储存着大量的水分,让大部分仙人掌能在沙漠等干旱环境安居乐业。为了更好适应干旱少雨的环境,它们还进化出了很多保存水分的结构,比如刺。和由表皮特化而成的玫瑰的刺不同,仙人掌的刺其实是由它们的叶片变态而来,每根刺都是一个器官。


你能想象这些刺其实是叶子么?图片:kcet.org

其实,不只是仙人掌,自然界中很多植物为了适应环境,都会让自己的根、茎和叶等营养器官渐渐变态成一类特殊的结构,比如豌豆的卷须,番薯的块根,洋葱的鳞茎等。这并不是病态,而是植物们为了适应环境的一种高明手段。

大部分仙人掌都具刺,但也有例外。极少数的仙人掌,如叶仙人掌属的樱麒麟,能长出真正的、和其他木本植物没有两样的叶片。


叶仙人掌属,是长叶子的。图片:blog.sciencenet.cn

独一无二的刺座

有些朋友会注意到,仙人掌的刺长在一个毛茸茸的部位,这地方叫“刺座”,相当于其他高等植物茎上的节。一般植物在节上会长出新叶、枝或是花,同样的,仙人掌的刺座会长出刺和花苞,不同种类的仙人掌刺座形态均不相同。刺座是仙人掌独一无二的结构,这使得它们自成一派,和其他多肉植物截然不同。


毛茸茸的刺座。图片:pixabay.com

众所周知,植物叶片具有蒸腾作用和呼吸作用,会散失并消耗大量的水分。所以仙人掌刺最主要的功能,是减少蒸腾面积,从而减少水分散失。近期的研究发现,仙人掌的刺上还具有螺旋状的凹槽纹理,在水汽来临时,可以聚集水滴顺着茎往下流,这样就能为植株增加储水啦~什么,你说没有叶片光合作用怎么办?交给含有大量叶绿体的茎就够了。

仙人掌“金毛乌 。图片:i.ytimg.com

仙人掌的刺还有一个作用,就是抵御天敌的取食。肥嫩多汁的仙人掌是沙漠水库,自然是众多动物虎视眈眈的美味,所以坚硬的长刺在一定程度上,能抵挡住这些贪婪的大口。

咬一口试试?图片:atacamaphoto.com

另外,一些仙人掌的刺还有迷惑捕食者的作用,比如精巧丸Pelecyphora aselliformis,它们的刺从刺座中心向两边密集生长,紧贴在茎上,就像爬满了一只只的毛毛虫,以这种假象警告捕食者:我有毒哦,你吃你遭殃。实际它们的刺是没有毒性的。

精巧丸的刺像毛毛虫。图片:s-media-cache-ak0.pinimg.com

那些特别的刺

普通大众看到这些刺就避而远之,但有些玩家却视若珍宝,他们把“刺多、刺奇、刺强当成检验仙人掌珍品的标准。如下图14年上海多肉展的大龙冠,刺多而强,俊美优秀,在玩家圈子里就被视为是珍品中的战斗机。


刺多多的大龙冠。图片:进击的多肉

还有些仙人掌的刺,特化成了毛发状,比如老乐柱,像老爷爷留着的胡须。


毛多多的老乐柱。图片:wiki

这些刺依然在发挥着保护作用——毛发状的刺就像一件毛皮大衣,在白天能抵挡强烈炎热的阳光,减少水分散失;夜晚沙漠气温骤降到0℃左右,这些刺还能保暖。你说仙人掌聪不聪明?

进击的多肉

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