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豆 | 最高明的工艺美术大师

 小山草木记 2020-12-26

《林海伦的博物学》原创系列之二十九

图文/林海伦

编辑/小山

毛野扁豆荚果的外观,表面密被短毛和桔红色腺体

豆科植物是仅次于菊科和兰科的第三大科,全世界种类达18000多种,我国也有1500多种。豆科植物的化石最早发现于白垩纪,即距今6600万年前,是被子植物中最古老的类群之一。

毛野扁豆的豆荚和种子

数量众多的豆科植物内部有形态各异的种类,含羞草、云实和大豆,它们之间的花朵几乎没有相同点,但它们统统归为豆科。这主要是因为它们的果实却是惊人的一致,都会结出豆荚,里边的种子就是豆子。荚果是豆科植物特有的果实类型,因此,将所有会结出荚果的植物统一在同一豆科中是十分恰当的。

毛野扁豆的种子,表面具深浅不一的斑点和图案

今天我将在宁波野外遇见的各种豆荚收集在一起,放在体视镜下进行仔细观察,发现各种豆荚和豆子都非常有趣,大家共同来欣赏其美丽的造型和姿态。

示意图来自网络

豆荚是种比较原始的果实类型。解剖豆荚我们可以看出它是由一片叶片变形后包裹在一起形成的果实类型。着生种子的一边叫作腹缝线,类似叶片的叶缘部分,另一边叫背缝线,相当于叶子的中脉部分,这一边不会着生种子。

寄生在毛野扁豆中的筛豆龟蝽,可以鱼木混珠

后者具很好的拟态本领

毛野扁豆和寄生其中的筛豆龟蝽,是天生的绝配

毛野扁豆是种常见的野生藤本植物,荚果成熟后会自动沿腹缝线裂开,豆子略呈四方形,表面具深浅不一的斑点,外形可谓玲珑可爱。当我看到这种豆子时立马想到一种豆蝽的样貌与它十分相似。有意思的这种叫筛豆龟蝽的豆蝽居然真的同时出现在那里。原来它们是寄生(蛀食)在毛野扁豆的豆荚中的,难怪它们是如此的相像,只是豆蝽的体形比豆子略大一些。


小槐花的荚果成熟时会一节节地断裂

这是单一荚节,表面具钩状毛

小槐花也是种十分常见的会粘人的植物。这个季节人在山中行走,时常会有小槐花的荚果粘在裤管上。它会借助动物的皮毛作为它们传播种子的交通工具。将小槐花的荚果放在体视镜下观察,可以看到其表面布满大量的钩状毛。将单梗钩状毛放在高倍显微镜下观察,可见具有很精细的构造,虽然只是一个毛细胞,却是十分坚韧有力的。

小槐花荚果表面钩状毛的显微特征

钩状毛顶端具完美的弯钩

小槐花荚果表面钩状毛的显微特征,毛细胞中空

原来,小槐花的果实成熟时会一节节地断裂成荚节,这些单一荚节一旦与纤维或毛发接触,表面的钩状毛便顺势插入纤维织物中,将其挂住并随动物或人类传播到很远的地方。另外,荚果表面的钩状毛又能对里边的豆子起到很好的保护作用。小槐花真的是种很成功的豆科植物。

圆菱叶山蚂蝗的豆荚,每一荚节内含种子一枚,造型独特

表面都具钩状毛,会被动物的毛皮带走

圆菱叶山蚂蝗的豆荚和里边扁平的种子

与小槐花同属的圆菱叶山蚂蝗的豆荚表面也具有钩状毛。由于该属植物的豆荚都有这种“叮人”的习性,因此被命名为山蚂蝗属。

猪屎豆未成熟荚果的纵剖面,里边种子紧密排列

猪屎豆荚果的横剖面,种子左右交错分布

猪屎豆荚果的横剖面特写,是典型的边缘胎座

胚珠统一着生在腹缝线上,是种比较原始的胎座类型

猪屎豆是种新近引入宁波的栽培植物,它的荚果外观上有肿胀的感觉,因此就有这个浑名。我对猪屎豆未成熟的荚果进行纵剖面和横剖面进行观察,发现里边种子紧密排列,而且是左右交错的分布。从横剖面上可以清晰地看到,这是典型的边缘胎座,胚珠(细嫩的种子)统一着生在腹缝线上,肿胀的荚果为胚珠的生长提供充足的空间。

山合欢的成熟种子,表面具马蹄形的纹理

山合欢的成熟种子,均已被甲虫寄生蛀食

山合欢的成熟果荚局部,种子均已被甲虫寄生蛀食

从果荚表面可以清晰看到孔洞

山合欢是种常见乔木,但是它的成熟豆荚在种子着生位置的表面都有一个小孔。打开荚果,取出里边的种子,我发现它们均已被甲虫寄生蛀食。豆科植物的根部多数有与之共生的根瘤菌,这种真菌具有独特的固氮能力,能将空气中的单质氮气转化成离子态的铵,最终成为合成蛋白质的原料。因此,豆科植物的种子中普遍富含植物蛋白,同时这也吸引各种昆虫和其它动物来取食它们。难怪在野外看到的多种豆子都有被蛀食的现象。

鹿藿的荚果和种子,种子饱满表面光洁

鹿藿荚果的剖面,种子左右交错着生

当然,豆子被蛀食的过程也是很有奥妙的。人们有时看到干燥完整的豆子放在密闭的容器内也会被蛀虫蛀食,感到不好理解。其实,这些蛀虫的成虫是在豆子开花时已经在花蕊中产进了卵粒,蛀虫一直是呆在豆子里边啃食着营养丰富的种子。

杭子梢成熟荚果的外观,果壳具显著的网纹

放大后观看犹如一件天然艺术品

杭子梢每一荚果只有一枚种子

最常见蛀食豆子的蛀虫是豆象,它们是一类鞘翅目的象鼻虫,豆象科的虫子全世界有1000多种,中国也有40多种呢!它们全依赖豆子为它们提供口粮,因此,豆子为昆虫的繁荣作出了自己的重大贡献。

林海伦   2018126

含羞草的荚果,表面具刺毛

含羞草的果荚排列成头状 

云实的成熟荚果,已开裂,种子不易脱落

云实的成熟种子,种皮坚硬,外形同羊粪 

云实成熟种子的特写,表面具花斑和环状细裂纹

槐叶决明的种子,是中药望江南的主要来源 

 槐叶决明的种子特写,种脐略似鸟喙状

表面有偏向一侧的浅色斑

紫荆的荚果,与山合欢的命运一样,大多数被虫子寄生蛀食

紫荆的种子,这一枚饱满的种子具有坚韧的种皮

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林海伦老师工作照

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