朱立杰

中國國家植物園南園收藏了一棵神奇的植物。它靜靜地生長,舒展著兩片修長的葉片,和蘭花別無二致。它的名字叫“百歲蘭“,但它不是蘭花,是裸子植物!是樹!它原產于世界上最干旱的沙漠,就像隱遁(dùn)的智者,在死亡之地從容地度過了千百年!

百歲蘭生境——納米布沙漠。圖中所示百歲蘭年齡在300~400歲,歷經風吹日曬,兩片葉子已被撕裂成多片
1859年,奧地利探險家、植物學家弗雷德里?!ね柧S茨艱難跋涉在納米布沙漠(位于非洲納米比亞和安哥拉境內)。這是世界上最古老,也是最干旱的沙漠之一,年降水量不足10毫米,滿眼黃沙,礫石遍地。

?弗雷德里?!ね柧S茨
突然,在黃沙礫石之上,威爾維茨看見了一堆破布條般的植物,走近一看像是行走的章魚。他仔細地觀察著這個從未見過的古怪家伙:莖高不足半米,上粗下細,矮墩墩的,像個倒置的圓錐,“圓錐”上面的直徑竟有1米左右;兩片巨大的葉片,長五六米,寬六七十厘米;葉片之間光禿禿,沒有莖,生長點似乎已完全死掉;葉片的基部翠綠新鮮,葉尖部分卻早已枯死,一部分順著平行葉脈撕裂,像一根根破布條在風中舞動。
世界上竟然會有這樣“離經叛道”的植物——近乎所有的沙漠植物都在為避免散失水分而竭力減小葉面,就像仙人掌,干脆把葉片進化成了“刺兒”??蛇@家伙卻反其道而行之,長出這么大的葉子!
威爾維茨將百歲蘭的標本寄給了頂級植物學家約瑟夫·道爾頓·胡克(小胡克。其父威廉·杰克遜·胡克〔老胡克〕同為植物學家,是英國皇家植物園邱園〔被列入世界文化遺產的植物園〕的首任園長)。他希望這位學識淵博的學者能幫忙確認這一神秘植物的身份。
小胡克廢寢忘食地研究了幾個月。他仔細地觀察了百歲蘭的生殖器官(植物的生殖器官為花、果實、種子),發現百歲蘭的“花”和松樹的“花”一樣,也是“集體戶”,它們由多數交互對生、排列整齊而緊密的苞片組成。此外,它的種子上薄如紙的飛翼,和杉樹種子很像。從這些特征,小胡克斷定百歲蘭應屬于裸子植物(種子裸露,沒有花和果實)。所以,百歲蘭的“花”,應稱為“孢子葉球”。因為花的概念只有在描述被子植物(種子有皮,有花和果實)時才使用,而裸子植物的“花”被稱為大(雌)、?。ㄐ郏╂咦尤~球。
最初,威爾維茨提議直接用當地人的叫法“圖門多巴”給它命名。小胡克認為如此珍奇的植物命名不可草率,為了讓后人記住威爾維茨的重要貢獻,便提議名為Welwitschia mirabilis,意為威爾維茨的神奇植物(中文譯百歲蘭)。

百歲蘭的雌孢子葉球遠比雄孢子葉球大得多
因為“絕世無雙”,科學家們只能根據其葉大、平行葉脈、假花被等特征將其分到裸子植物門買麻藤綱。可在買麻藤綱里,它連一個關系近點兒的旁系親屬都沒有。沒辦法,分類學家們只能單獨為它設立一個目——百歲蘭目。
不過,這家伙雖然是裸子植物,但已經具有了一些被子植物的特征,因此進化論奠基人達爾文認為,它有可能是裸子植物到被子植物的過渡物種。
之后,科學家們利用放射性同位素碳-14對百歲蘭進行測定,發現百歲蘭的平均壽命竟高達500~600歲,壽命最長的竟有2000歲——叫百歲蘭實在有點“屈才”,叫千歲蘭才對!
身處絕境,壽享千年!何以為之?答案是徹底改變!
百歲蘭在諸多地方都做了有悖(bèi)常理的改變,目的就是為了活著。它精細地計算,把一切可用的資源都最大限度地利用。
種子植物在胚胎發育階段先形成兩個干細胞群,分別稱為莖頂端分生組織(SAM)和根頂端分生組織(RAM)。這些分生組織會不斷產生新細胞,為新器官的形成提供細胞來源。
其中,莖頂端分生組織中的干細胞不斷分裂產生新細胞:有些新細胞會被擠到兩側,繼續分裂產生新細胞,達到一定數量之后就會在頂端分生組織形成葉原基,再經過一系列的細胞分裂、分化、擴張,最終發育成葉片;有些新細胞則被擠到下面,繼續分裂就推動頂端分生組織向上生長。頂端分生組織向上生長一段距離后,會長出新的葉。一個葉片和下一個葉片之間的莖段統稱為“莖節”。植物的生長就是莖節不斷累加的結果,而植物之所以拼命向上生長,是因為它們不想被周圍的植物所遮蓋,要盡可能地占據最優的光合作用生態位。
百歲蘭孤獨地生長在空曠的沙漠之上,不存在被遮擋的可能,用不著拼命向上生長。所以,它終生只長出4片葉:兩片子葉,兩片真葉。子葉衰退后,只剩一對真葉繼續生長。

百歲蘭的種子??百歲蘭的種子發芽
在目前所知的植物中,百歲蘭的生長發育方式絕無僅有。滴水難見的納米布沙漠,多長出一片葉子都是奢侈——葉子進行光合作用,就必須打開氣孔吸入二氧化碳,但只要氣孔張開,體內那點兒可憐的水分也會隨著蒸騰作用(水分從植物表面以水蒸氣狀態散失到大氣中的過程)被散失出體外。
莖段的生長也要消耗大量的能量?!熬谟嬎恪钡陌贇q蘭一“狠心”,廢掉了莖頂端分生組織,只長兩片真葉。
這一極端做法的主要目的就是“弱干強根”。這是生長在干旱和半干旱地區的植物普遍采用的策略——沙漠的地表沒有水,沙漠植物必須要長出十幾米、甚至數十米深的根系才能連接到地下水源。所以,大多數生長在干旱和半干旱地區的植物普遍都有發達的根系,但其莖干相對矮小。
百歲蘭不但主根發達,其側根也很發達。這些側根縱橫地下成為很多真菌和細菌的棲身之所,而這些微生物也竭盡所能地為其吸收氮、硫、磷和其他微量元素提供幫助。
沙漠中,水是最重要的物質之一。為了水,百歲蘭將葉片變得像皮革一樣堅韌致密,極大程度地避免了水分散失和陽光灼傷。這樣,巨大的葉片也派上了用場:吸附空氣中的水蒸氣。這是因為沙漠巨大的晝夜溫差,會讓更多的水蒸氣冷凝成水滴,最后匯聚成水——也是百歲蘭的取水方式之一。
此外,為最大限度地減少水分散失,像仙人掌等沙漠植物一樣,百歲蘭的光合作用也采用了景天酸代謝(CAM)模式:夜晚沙漠溫度低,植物的蒸騰能力大大減弱,水分散失少,所以沙漠植物晚上打開氣孔吸入二氧化碳,并將其轉化成蘋果酸儲存在液泡中;白天它們又會關閉氣孔,把蘋果酸中的二氧化碳釋放出來,讓其進入葉綠體進行碳同化反應(將二氧化碳轉化為碳水化合物的過程)。
百歲蘭雖深處絕境,但為了生存,不斷地調整自己,精打細算合理控制收支,讓自己在不毛之地悠然生活。這種不畏艱難困苦、善于變通、積極向上的精神,值得我們學習!

百歲蘭的真葉與子葉??百歲蘭的根
利用生殖器官分類,是植物分類學創始人卡爾·馮·林奈確定的標準。因為相對于根、莖、葉等營養器官,生殖器官的形態受環境因素影響最?。ㄒ黄~子、一段莖干,都會因生長環境的差異而產生變化)。
(責任編輯 / 陳琛? 美術編輯 / 周游)