沙漠植物的“过人之处”

在地球上,沙漠可以说是除了海洋之外,在地壳表面最为常见的一种地貌单元了。严格意义上来说,南极洲陆地的绝大部分构成了世界上面积最大的沙漠,也因此世界上七大洲每个大洲都有沙漠分布。

沙漠由于降水稀少、常年高温干旱,因此内部生物量极为稀少,除了少数非常耐旱、耐受很高温差的植物和动物,在长期的进化过程中已经适应了沙漠极为严峻和恶劣的环境之外,要想在沙漠中生存,其他绝大部分生物显然还不具备这样的能力。

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对于沙漠中的植物来说,要想在降雨稀少、日照强烈、白天高温夜晚又比较寒冷的情况下生存,它们基本上都具有几个明显的特征:

比如根系非常发达,有的根系长度要比地面之上的长十几倍,这样才能支撑它们在漫漫黄沙之下“探寻”到珍贵的水源;叶片面积普遍短小“袖珍”,这样才能最大限度地减少植株体内水分的散失;具有超强的“休眠”功能,一旦水源长时间短缺,整株个体就会发生类似枯萎死亡的现象,当条件再次适宜时,或根系重新扎入很深的土层,或种子适时萌发产生新的个体,等等。

这些“技能”,对保障在恶劣环境下植物个体的顺利生存以及种群的延续,发挥出了重要作用。

非洲沙漠中的“大章鱼”

拿非洲来说,除了世界上面积最大的沙漠-撒哈拉大沙漠以外,其实在热带、亚热带地区还存在着一些面积较小的沙漠,比如非洲西南部安哥拉附近、靠海岸的区域,就有一片沙漠,这里气候非常炎热且干旱,但即使在如此恶劣的自然环境下,在这片沙漠中仍然可以看到一种非常特殊、异常顽强的植物,人们形象地称其为“大章鱼”。

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其实,这种植物和“章鱼”并没有必然的联系,只是从外观形态上看,它的叶片干巴巴地“匍匐”在干燥的沙地之上,就像一只已经干掉的章鱼一样,因此而得名。

这种植物的学名叫做“百岁兰”,它是19世纪50年代由奥地利植物学家在非洲大陆进行科学考察时发现的,后来经过碳14测年发现,这种植物的年龄普遍在百年以上,甚至能达到2000岁,这不得不让科学家们感到惊讶,毕竟在沙漠这种极为恶劣的环境下,植物要想生存,本来就是一件非常困难的事,更何况能够这么长寿,实属罕见。

百岁兰“抗旱”技能

百岁兰这种植物的外形,除了刚才提到的有点像“章鱼”之外,其实和其他沙漠植物还有个非常不同的地方,那就是它拥有的叶片形态和体型大小。从体型上看,百岁兰的确可以称得上沙漠植物的“王者”了,虽然它的茎非常短矮,只有不到0.5米,但比较粗壮,直径能达到1.2米,这样才能够支撑宽大的叶片。

从叶片形态上看,虽然整体上显现出来的有数条比较宽大的叶片,就像章鱼的大爪子一样,但是从根本上看,百岁兰只有两片真叶,后来呈现出来的那么多条叶片,其实都是通过这两片真叶碎裂演化而来,是不是挺有迷惑性。

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百岁兰之所以能够在沙漠中生存,主要有两个方面的突出“技能”,一个是它的根系非常发达,这一点和其他沙漠植物相同,它的根系长度可以达到3米以上甚至十几米,可以保障能够有效吸到沙子下面的地下水源。

二是它的叶片上面有丰富的气孔,正是依靠这些气孔,百岁兰能够吸收干燥环境下空气中非常“珍贵”的水蒸气,为它的生长和生存提供更可靠的保障。

百岁兰的长寿之钥

百岁兰这种植物,和其他沙漠植物还有一个明显不同之处,那就是它的生命时间很长,能达到数百年甚至数千年,而大多数的沙漠植物仅有数年甚至只有数个月,因此百岁兰又被人们誉为“长寿之星”。

百岁兰如此长寿,除了它很长的发达根系、叶片气孔吸收空气中的水蒸气作为最根本的保障之外,它叶片的生长机制也起到很大的作用。百岁兰从发芽到死亡,它一共只有2片真叶,这2片真叶始终持续在生长,不会枯萎或者被代替,后来在生长过程中出现的叶片,其实都是从这2片真叶演变而来。

真叶前端部分,在异常干旱、风沙击打等作用下,会发生干枯、分叉、脱落等现象,而真叶基部的生长带,则基本上不受影响,细胞分裂一直在进行,从而新长出的部分会逐渐代替前端受损的部分,这样持而往复,确保总有叶片在不断更新,为整个植株的生长提供绵绵动力。

虽然百岁兰的生命力很强,而且寿命也很长,但是由于它们目前在自然界中仅生长在非洲安哥拉以及纳米亚沙漠等多石沙漠、枯竭河床等区域,数量比较稀少,同时它们的繁殖能力也不算特别出众,在异常严酷、恶劣的自然环境下,种群数量一直处于濒危的状态。由于百岁兰这种植物特征满足裸子植物向被子植物过渡的状态,因此在科学界具有很高的价值,在这种情况下,近年来对百岁兰的保护力度不断加强。

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从百岁兰身上,我们既能看到生命的顽强和坚韧,也能看到生命的神奇和壮丽,这或许就是大自然给我们人类的启示吧。