有人的地方就有纷争,有豺狼的地方就有杀戮。表面看起来宁静祥和的植物世界,其实也是一个充斥着是非恩怨的“江湖”。
植物对阳光、水分、气体和矿物质的“欲望”,与我们人类对名利的追逐相比,有过之而无不及。植物的一生,简而言之,就是获取阳光、水分、二氧化碳和矿物质合成自己所需物质并繁衍后代的过程。纵观植物的演化之路,从藻类逐渐演变到苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物的过程中,植物逐渐实现了从海洋到陆地的跨越,从矮小到高大的变化,从简单到复杂的演变。而这一过程的主要推动力就是植物对光、水、气、肥的无穷无尽的“欲望”。
然而阳光、水分、气体和矿物质并不是取之不尽、用之不竭的,植物缺少了光、水、气、肥中的任何一个因素都无法生存,这就催生了植物间对光、水、气、肥的激烈的“抢夺”。
浙江乌岩岭保护区的亚热带森林群落中,森林由上而下依次为乔木层、灌木层和草本层。
壳斗科等高大树种构成的乔木层,是这片森林真正的“统治者”,它们依赖自己高大的身躯在高空散布出更多的枝叶截留阳光,并用粗大和充满韧劲的根系牢牢抓住地面,并从地表及深处吸收矿物质和水分。为此,它们抢占了这片森林的大部分资源和空间。乔木层像一把大阳伞,但从不“呵护”底下的灌木和草本植物,它们遮住了阳光和雨露。
由于竞争不过高大的乔木,低矮的灌木为适应较弱的光照、较少的矿物质和水分,它们也演化出了一些应对策略,例如长出更大的叶子,形成更低的光合作用补偿点以便在较弱的光照下也能进行光合作用合成有机物。还有一些灌木演变得更能适应干旱和贫瘠,“占领”了强紫外线、狂风不定、干旱、贫瘠的高海拔山区,并形成别有一番风格的高山灌丛景观。
乔木和灌木占领大部分地面,留给草本植物的就只剩些“弹丸之地”了。面对强大的乔木和不弱的灌木,柔弱的草本既没有高大的树干,也没有强大的根系,难以与它们竞争。幸好草本植物巧妙地演化出了一套充满“智慧”的生存策略:较短的寿命,较小的个体,“早婚早育”,“多子多福”,并花费几乎全部精力用于繁衍后代。
有些草本植物充分利用森林群落中时不时发生的“干扰”现象,例如滑坡、泥石流、山洪、大树倒塌等——这种干扰破坏了原有的生态平衡。被“干扰”的地块,原来的乔木和灌木死亡或尚未恢复“元气”,数年内难以恢复“势力”,许多草本植物就充分利用了这种生境,快速繁殖,并在木本植物重新占领该地块以前繁衍出足够多的种子,散播到其他类似的“干扰”环境中去。
除此之外,草本植物多为虫媒花,需要蜂、蝇、蝶等为它们传粉授精。多数情况下,虫媒植物生产较多的花粉、花蜜等奖励物质,“雇佣”特定的昆虫为其搬运花粉:将一株植物的花粉搬运到另一个体的雌蕊柱上,通过这种方式,它们的后代能够获得较多的遗传多样性(杂交优势),昆虫也获得了甜滋滋的花蜜和部分花粉,可谓“双赢”。但以兰科植物为代表的草本植物却破坏了这条“祖训”,它们吝啬地给予传粉昆虫丁点报酬,甚至一毛不拔。兰科植物的花结构比较复杂,内含1枚花粉块,所含花蜜很少甚至没有,但它们的花朵却很芳香或艳丽,许多“初来乍到”的昆虫很容易被其“美色”诱骗。
以茅膏菜科和狸藻科为代表的草本植物则通过“杀戮”获取自己所需的矿物质。茅膏菜科植物所生活的环境恶劣,缺乏氮元素,于是乎它们“聪明”地学会了“抓虫子”的本领。它们长有许多黏糊糊的“小手”,这种“小手”其实是由它们的叶子变化而来的,上面长满了头状粘腺毛,并分泌透明反光的粘液引诱昆虫。小虫子停落在叶面上时会被粘液粘住,越挣扎会陷得越深。“小手”还会做出缓慢“握拳”的动作,将小虫子牢牢“抓住”,直至腺毛分泌的蛋白质分解酶将虫体完全“消化吸收”后,“小手”又张开。通过这种策略,茅膏菜科植物可以“捕获”诸如蚂蚁、蚊蝇、浮游、豆娘这类个体较小的虫子。
选自《科学之友·植物也有江湖》