书城童书我的第一本植物科学探索发现
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第25章 植物学重大发明、发现(19)

自然界中有一个有趣的现象,许多珍稀植物大多生在崇山峻岭之中。一般来说,一座大山从山脚到山顶的植物分布变化是:树木只能生长在一定高度的地带,再向高处只有灌木,或完全让位于草本植物。也有些草本植物,只有在高山上有,而山下没有,这与它们长期适应了冷凉的高山气候有关。素有“西域奇花”之称的雪莲就只生长在离雪线不远处,独傲严寒,成为世界珍稀种类。

雪莲是多年生菊科植物,主要分布在新疆、青藏高原和云贵高原一带。横贯新疆中部的天山山脉,冰峰雪岭逶迤连绵,海拔4000米以上是终年积雪地带,被称为雪线,雪莲花就生长在雪线以下海拔3000至4000米的悬崖峭壁上。

雪莲通常高15~25厘米,叶长圆形或卵状长圆形,密集生长,长约14厘米,叶缘有小齿。雪莲生长的地方位于高山雪线以下,在那里,气候严寒多变,雨雪交加,冷热无常,最高月平均气温才3℃~5℃,最低月平均气温为-21℃~-19℃,一年的无霜期只有50天左右。雪莲是如何生长在高山冰雪的环境中的呢?首先它的根又粗又长,深入岩缝,尽可能地吸取水分、养料。它的身上长满了白色绒毛,还有它的密集硕大的花苞,就像一个大毛绒球,靠这一身“装束”,既保温又保湿,还可防止高山强烈的太阳辐射,雪莲当然就成为冰山上一朵奇葩了。

雪莲生长很慢,至少要4~5年才能开花结果。而且由于生长期短,它只能在气温较暖时迅速发芽、生叶、开花和结果,7月开花,8月果熟,生活周期很短,靠保留在地下的根状茎和种子度过寒冷的季节。

雪莲的花色有雪白、淡黄、紫红的,10~20个头状花序聚凑起来,外边包着十几片像花瓣的苞叶,在冰天雪地间,以及高原特有的澄澈天空映衬下,真是娇艳又圣洁,自古被青年男女视作爱情的象征。

雪莲不但是难得一见的奇花异草,也是举世闻名的珍稀药材。雪莲花早在清代医药学家赵学敏所著《本草纲目拾遗》中就有记载,也是藏、蒙、维吾尔等民族的常用药。在藏医藏药上,雪莲花作为药物已有悠久的历史,藏医学文献《月王药珍》和《四部医典》上都有记载。各地民间将雪莲花全草入药,主治雪盲、牙痛、风湿性关节炎、月经不调等症。印度民间还用雪莲花来治疗许多慢性病,如胃溃疡、痔疮、支气管炎、心脏病、鼻出血和蛇咬伤等症。近年来,以雪莲为原材料的药品、滋补品开始增多,食用雪莲成为保健时尚。

雪莲扎根的土壤是由细菌、苔藓、地衣分解岩石形成的,需要经过几百万年的缓慢过程,采摘时需要一些技巧。如果连根拔掉,会使本来就很小的一块块土壤很难再恢复原有肥力,导致雪莲几乎不可能再在原地生长,而非法采摘雪莲者恰恰都是连根拔起!现在,遭受到毁灭性破坏的雪莲已经被列为国家濒危二级植物。

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生长在高山上的植物,一般体积矮小,茎叶多毛,有的还匍匐着生长或者像垫子一样铺在地上,成为所谓的“垫状植物”。它们一般高3~5厘米,个别较大的高也不过10厘米左右,直径约20厘米。雪莲代表着“垫状植物”之外的另一种类型的高山植物。

“恐龙食物”桫椤

恐龙是古老生物的象征,远在6500万年前恐龙从地球上绝灭了。可现今在地球上还存活着一种与恐龙一样古老的植物,它就是恐龙时代的“遗老”,有“蕨类植物之王”之称的桫椤。

桫椤又名树蕨,笔直的树干高可达8米,1~3米长的巨大叶子从树干上伸展开来,十分雄伟壮观。从外观上看,桫椤有些像椰子树,其树干为圆柱形,直立而挺拔,树顶上丛生着许多大而长的羽状复叶,向四方飘垂,如果把它的叶片反转过来,背面可以看到许多星星点点的孢子囊群。树蕨虽然是大树,但它也和其他蕨类一样,不会开花结果,只能靠这些孢子繁殖。孢子轻如粉尘,成熟后随风向远处扩散,传播到阴湿的地方,就能生长发育成新的树蕨。

树蕨是极为古老的植物,最早从海洋发展到陆地的植物就是蕨类。在距今约3.5亿年前的石炭纪,蕨类植物是地球上的“统治者”,高大的蕨类树木,如鳞木、芦木、封印木、种子蕨等覆盖着地球表面,高20~40多米的大树比比皆是。但随着地壳无情的变迁,多数蕨类树木都埋于地下,成了我们今天的煤炭。到了1亿多年前的侏罗纪,随着巨型爬行动物恐龙的兴起,这时蕨类中桫椤这一支也应运而生。由于侏罗纪时的气候已变得温暖、潮湿,所以桫椤也长得高大挺拔,高可达20多米,叶子都生长在树干的顶端,好像一把把巨大的绿伞。尽管桫椤如此高大,但它仍是身躯高大,颈细脖长的恐龙的美味食品。不过,靠素食过活的恐龙最后还是从地球上消失了,而高大的桫椤却在地球上一些温暖潮湿的地区延续了下来。

桫椤虽历经沧桑,却劫后余生,依然风姿绰约,园艺观赏价值极高。除了可供观赏外,桫椤还是研究物种的形成和植物地理分布关系的理想对象,它与恐龙化石并存,在重现恐龙生活时期的古生态环境,研究恐龙兴衰以及地质变迁方面具有重要参考价值,故被列为我国八种一类保护植物之首。新西兰是世界上树蕨的种类和数量最多的国家。虽然桫椤作为蕨类植物并不开花,但新西兰依然将它作为自己的国花。

由于桫椤的孢子萌发,原叶体的生长,配子结合成合子,合子发育成一株小桫椤往往需要一年的时间,而且都离不开潮湿的环境。因此,桫椤对环境、气候要求比较苛刻。我国仅在气候温湿的广东、广西、云南、贵州、四川、海南、台湾和福建南部有少量分布。如今,由于森林遭到严重破坏,植被覆盖面积缩小,现存分布区内生境趋向干燥,致使配子体生殖环节受到严重妨碍,林下幼株稀少。加之茎干可作药用,不法分子盗挖盗卖桫椤现象时有发生,造成桫椤植株日益减少,有的分布点已消失。桫椤不仅在自然界中繁衍受到了限制,而且人工移植,如没有一定的生境也很难成活。现在,整个桫椤科的植物都已列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》中,禁止所有有碍其生存的贸易行为。

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蕨类植物是高等植物中较为低级的一个类群,属于孢子植物。现在地球上的蕨类植物有1万多种,但常见的蕨类植物多数是草本,高仅数十厘米,如蕨菜等,只有树蕨最高大,是木本植物。全世界桫椤科植物约有600种,我国有桫椤3个属近20种。

真菌的归属之争

真菌是生物界中很大的一个类群,世界上已被描述的真菌约有1万属12万余种。虽然它们很早就被科学家们勉强地归入到植物界中,但关于真菌究竟是植物还是动物的争论从来没有停止过。

有关真菌的最早论述应追溯到公元前4世纪,著名的古希腊学者亚里士多德,首次在自己的著作中描述了真菌的特性。大约过了300年后,著名科学家达普林尼开始把蘑菇分为可食蘑菇和有毒蘑菇两种。然而,人们对真菌的认识,长久以来一直徘徊在十分幼稚的水平,仅仅知道它是一类没有叶绿素、不能进行光合作用、常常依靠腐生和寄生的生物。科学家们甚至无法确定真菌究竟是植物还是动物,没有一个人能为它下一个权威性的确切定义。

随着对真菌研究的不断深入,许多学者纷纷对它的正确归属提出了各自的论点。在较早的时期,有的植物学家认为,真菌的形态虽然多种多样,面貌各异,但都是植物组织分泌出的产物,它们就像植物身上的废料一样,不能划入到生物的范畴之中,因此他们认为真菌更接近于矿物,而不是接近于植物。

在真菌的归属问题上,就连赫赫有名的植物分类学家林奈也感到迷茫。在相当长的一段时间中他认为真菌是动物,因为他在真菌中发现了一种与水螅相似的小动物。尽管在真菌的分类上有种种不同的看法,但大部分植物学家认为真菌是植物性的有机体。比如巴黎植物园的植物学家杜尔涅福尔认为,真菌和地衣应归为一类,并把它们合称为“无花无果的草藻木”。

在真菌研究的历史上,意大利科学家密凯利首次打开了通往真菌生活史迷宫的大门。他以出色的研究证明了真菌是由十分微细的孢子来传播繁殖的。从此以后,人类结束了对真菌盲目猜想的阶段,使研究进入到一个崭新的更高领域之中。

到了18世纪,林奈把真菌列为与藻类相邻的另一个特殊类目。但是,就在大多数人认为真菌是植物的时候,不少植物学家又提出一个强有力的新观点。他们认为,真菌在地球生命史的早期就已经诞生,再加上没有叶绿素,不能自我制造食物,所以不应该属于植物界,而应当处于与植物界、动物界相并列的第三个独立的特殊的界——真菌界。但是,这一新观点没有受到同行们的支持,经过反复多次的激烈争论,最后还是把真菌列入到植物界。这样的情况一直持续到20世纪,以前一度被忽视了的观点又渐渐得到了重视。1909年,俄国科学家曼莱日柯夫斯基再次提出:在动物界和植物界之外成立一个新的界,即真菌界,里面包括细菌、蓝绿藻和真菌。一时间,其他科学家对这种分类法作了许多科学上的具体论证。他们指出,这互相并列的三界在生活方式上各有特点。它们分别来自于三个假设的祖先:原始的寄尸植物;原始的寄养植物;原始的动物。后来科学家们进一步提出,生物界可以分为四个界:裂殖界;真菌界;植物界;动物界。