地下蘭花
地球上幾乎所有的陸生植物都長在地表之上,但如果有人告訴你,有的植物能在地下開花結果,你相信嗎?事實是,地球上真有這樣的植物。
1928年5月的一天,一位名叫傑克·卓特的澳大利亞人在自家花園裡無意中聞到一股甜甜的香味,這香味是從地縫中飄出來的。他俯身察看,發現在地縫中有一朵白花。當時他並不知道他發現的是一個此前完全不為人所知的新的蘭花品種——澳大利亞地下蘭花。
現在科學家已經知道,地下蘭花就是一種能在地下開花結果的植物。與其他蘭花相比,地下蘭花在漫長的進化過程中,在生態和形態上都發生了許多適應性變化:放棄光合作用,完全生活在地下。那麼,沒有光合作用,它們是如何獲得能量的呢?
澳大利亞共有兩種地下蘭花:西部地下蘭花和東部地下蘭花。前者整個植物體均生長在地下,後者的隱身之處稍淺一些,其花序部分探出地表,埋在林下的落葉層中。兩種地下蘭花都無葉。缺乏葉綠素,呈柱狀結構,上面長有一個花頭,裡面包含10~100個小花朵。西部地下蘭花在5月末、6月初開花,花朵呈乳白色或淡紅色,四周環繞著6~12個乳白或桃紅色的苞葉。這些苞葉形成一個鬱金香狀的花頭,遮蓋在小花朵上,從而在地表上拱開一個裂口。剝落的樹葉和樹皮覆蓋在裂口上面。一旦受粉,每個花朵都能長出一個漿果狀閉果。含有20-150顆種子。
地下蘭花屬於真菌異養生物,由於無法獲得太陽能,它們完全依靠一種叫金雀花的桃金娘科植物及真菌提供營養和二氧化碳。它們將從真菌那裡獲得的水分、營養物質和二氧化碳轉換成自身生長所必需的能量。雖然所有種類的蘭花都與真菌存在共生關係,但地下蘭花由於完全生活在地下,沒有光合能力,因此依賴性更強。
小真菌蚋為地下蘭花傳精授粉。這些小昆蟲能穿過覆蓋在地縫上面的落葉和樹皮堆積層進入地下蘭花的頭狀花序中。據猜測,一種有袋類小動物為地下蘭花撒播種子。
茅膏菜
茅膏菜的葉子上的腺毛分泌物在陽光照射下會像露水一樣閃閃發光,因此又被叫做sundew(意為「太陽露水」),共有188個種類。這種植物通過葉面上的莖腺黏液誘捕、消化昆蟲,以補充自身生長所需要的營養,而通常植物是從土壤中獲得這些營養物質的。茅膏菜普遍生長在沼澤里,也經常出現在沙堤和缺乏有機物及磷肥的礦物質土壤里。這種食蟲植物曾引起達爾文的極大興趣,他在其著作中用了285頁紙來描述它。
茅膏菜最突出的特點是生有腺狀觸毛,在觸毛頂端有黏性分泌物,這正是它們誘捕和消化昆蟲的「武器」:莖腺分泌一種甜甜的黏液吸引、誘捕昆蟲,然後再分泌酶消化獵物;無柄腺負責吸收獵物身體里的營養液體。獵物(通常是昆蟲)受到莖腺分泌的芬芳氣味的誘惑紛紛降落到茅膏菜植株上,一旦觸上這些黏性分泌物,便立刻被粘住,無論怎樣掙扎都難以逃脫,它們最終要麼因耗盡體力而累死,要麼因黏液阻塞呼吸孔而憋死。
昆蟲一般在被粘一刻鐘後就會死去,這時植物便開始分泌液酯酶、過氧化酶、磷酸酶和蛋白酶,這些化合物有的能溶解昆蟲,有的能使昆蟲體內的營養物質釋放出來。葉面則負責吸收營養液。 所有種類的茅膏菜的觸毛都能活動。這些觸毛非常靈敏,在粘住獵物後,會很快將獵物包裹起來,以便讓獵物儘可能地與莖腺接觸。根據達爾文的觀察,即使是小真菌蚋的腿碰到觸毛也足以引起這種反應。有些茅膏菜的觸碰反應異常迅速,一旦被觸碰,只需數秒鐘,甚至1/10秒鐘,其外層觸毛便可將獵物完全包攏。除了觸毛能活動外,某些種類的茅膏菜的葉片也能彎曲,以便最大程度地接觸獵物。
雖然一棵茅膏菜無法清除所有蟲害,但許多茅膏菜聚集在一起,其威力就不可小覷。有人進行過統計在約8000平方米的一塊沼澤地里,生長其中的茅膏菜總共捕捉了600多萬隻昆蟲!達爾文曾培育過茅膏菜,他發現。與那些沒有喂過昆蟲的茅膏菜相比,吃了昆蟲的茅膏菜生長得更旺盛,產的花和種子也更多。
與其他食蟲植物一樣,茅膏菜的花朵通過一根長長的莖幹高架在葉子之上。最初人們以為花朵與葉子隔離是為了避免誤捕傳粉者,但最新研究則表明,花朵之所以被高架是為了引起傳粉昆蟲的注意。茅膏菜的花的花序大都呈錐狀,花朵一生只開一次,且開花時間較短。開花是對光強的一種反應,經常是在陽光直射下綻放,所有花序都具有向日性,隨著太陽的移動而移動。
澳大利亞聖誕樹(澳洲火樹)
澳大利亞聖誕樹是一種寄生植物,只生長於澳大利亞西南部,這裡是許多奇特植物的家園,它們大多靠「剝削」小樹維持生存。這些奇特植物是數百萬年隔離進化的結果,澳大利亞中部廣表的沙漠將它們與其他地方的植物完全隔離開,而惡劣的氣候和貧瘠的土壤則促使它們越來越特化。
澳大利亞聖誕樹因在聖誕節期間開出鮮艷的花朵而得名。這種樹可長到10米高,樹皮呈灰褐色,每年10月至次年1月開花,花朵為橙黃色和黃色,艷麗無比。
澳大利亞聖誕樹屬於桑寄生科植物,所有這一科的植物都是地上寄生的。由於僅依靠光合作用無法滿足其在乾旱季節對水分和營養的需求,所以澳大利亞聖誕樹進化出了寄生根莖。與其他地上寄生植物一樣,這種植物從未完全放棄利用光合作用獲取營養的生存方式,但主要依賴寄生生活,因此其營養條件的好壞多寡取決於其能否從寄主植物身上獲得豐富的營養物質。
澳大利亞聖誕樹的根部生有一種叫做「吸器」的器官,類似插頭,專用來連接寄主植物的根莖。當吸器發現寄主根莖時,就會像一把切刀一樣將其斷開,然後把自己同寄主的維管組織連接在一起,吸取寄主的營養和水分。這種生存方式使得澳大利亞聖誕樹能度過炎熱乾旱的夏季。 吸器攻擊所有遇到的植物,無論是小草還是樹叢,甚至攻擊包著PVC管的電話電纜。在澳大利亞西部曾發生過一件趣事:某個地方的電纜出了問題,維修人員挖開覆蓋在上面的土壤後驚訝地發現,吸器已遍布於電纜線上,並在許多位點切斷了電纜,就像切斷植物的根莖一樣。
澳大利亞聖誕樹通過它的螢光色兩性花繁育後代,這種雌雄同株花朵既包含雄蕊(雄生器官釋放孢子囊中的花粉),也包含雌蕊(雌性器官或胚珠在受精後變成種果k雌蕊受精後產出一枚長有翅膀的果實,一旦脫離樹身,便隨風飄到很遠的地方,最後落到地面,運氣好的話便可發育成—個新的生命。