自然科普:“它們都說我長得像屁股。”“屁股哪有這麽大的?”
來源:物種日曆
發布時間:2021-02-05
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在西雙版納熱帶植物園的民族植物博物館中,有一塊專(zhuan) 門陳列植物果實多樣性的展區,其中一枚酷似屁股形狀的巨大種子格外引人注目,這便是有著“塞舌爾國寶”稱號的植物大明星——複椰子的種子。

感受一下這妖嬈的造型 | Jerzy Strzelecki / Wikimedia Commons

造型浮誇的花序和種子

複椰子(Lodoicea maldivica),又名海椰子或巨子棕,因種子外形像兩(liang) 個(ge) 椰子果核相連而得名。複椰子最初於(yu) 1791年被人認識和發表,當時使用的學名是Cocos maldivica,從(cong) 中可以看出,當時的分類學家把它作為(wei) 椰子屬的植物,並且認為(wei) 它來自馬爾代夫。據傳(chuan) ,複椰子最初被人發現是在馬爾代夫的海灘上,當時的人們(men) 誤以為(wei) 它是生長在海裏的一種植物,成熟的果實漂浮到海麵上,而其形狀又類似椰子,因此被人們(men) 形象地稱為(wei) 海椰子(Cocode Mer),但這其實隻是個(ge) 誤會(hui) 。

複椰子的果實 | Ji-Elle / Wikimedia Commons

複椰子真正的原產(chan) 地是在距離馬爾代夫不算太遠的塞舌爾群島上,並且現存種群(約8000株)僅(jin) 分布在其中的兩(liang) 個(ge) 小島——普拉林斯島(Praslin)和克瑞孜島(Curieuse)上,因為(wei) 分布地十分狹窄,且受自然災害或人類采伐導致滅絕的風險較高,目前複椰子在IUCN紅色名錄中評定的等級是瀕危(EN),比大熊貓還珍稀。

複椰子是一種高大的棕櫚科植物,成熟植株高度可達30米左右,掌狀葉片也相當巨大,長達7~10米(其中葉柄長4米),寬達4.5米。複椰子還是一種雌雄異株的植物,雌雄花序長在不同的植株上,雄花序圓柱形,長可達1米,單個(ge) 雌花序可結3~5個(ge) 巨大的心形果實,一棵樹同時能結25到35個(ge) 果實。複椰子的神奇之處在於(yu) 其雄花序和種子的外觀過於(yu) 浮誇,使人很容易聯想到男性和女性身上的某些器官,這也讓複椰子的形象籠罩上一層神秘的色彩。

複椰子令人浮想聯翩的雄花序 | Dreizung / Wikimedia Commons

複椰子的果實直徑在40~50厘米左右,單個(ge) 重15~30千克,有紀錄的最大重量達42千克。對於(yu) 複椰子而言,結出如此巨大的種子是一項非常耗時耗力的事情,雌株年齡通常要達到20~40歲的時候才會(hui) 首次開花和結果,果實需要經曆6~10年的持續生長才能達到成熟,並且種子需要1.5~2年時間才能成功萌發長出幼苗。

逆境中成長的種子

複椰子的種子是已知植物界中最大且最重的,種子內(nei) 富含胚乳,早期呈類似果凍的膠質狀態,可作為(wei) 水果食用,但因為(wei) 產(chan) 量十分有限且被當地政府管理得十分嚴(yan) 格,隻有少數足夠幸運的人才能品嚐到這稀有而美味的水果。胚乳在果實生長後期會(hui) 逐漸變硬,硬度堪比象牙。

複椰子果實和種子的剖麵 | Mikhail S. Romanov et al. / Annals of Botany (2011)

早期人們(men) 認為(wei) 複椰子的種子傳(chuan) 播方式與(yu) 椰子一樣,是依靠洋流散布的。但實際情況則是,海椰子種子成熟後,密度很大,放進水中之後就會(hui) 沉入水底,根本無法漂在海水中,並且經過長時間的海水浸泡,複椰子的種子也會(hui) 失去萌發的能力。有推測認為(wei) 複椰子的祖先曾經是通過大型動物食用後散布種子的,隻是塞舌爾群島從(cong) 岡(gang) 瓦納大陸上分離以後,由於(yu) 某種原因缺少了這種傳(chuan) 播種子的動物,從(cong) 而造成種子在島上無法散布的現狀。

複椰子生活的島嶼土壤營養(yang) 非常貧瘠,而與(yu) 之不相稱的是,複椰子在生殖係統上的營養(yang) 投入卻非常巨大,雌株能結出世界上最大的種子,雄株也有著數量驚人的花粉,那麽(me) 它是如何在缺乏營養(yang) 的環境中獲取足夠的養(yang) 分呢?

複椰子的種子 | Sunshine lady / Wikimedia Commons

2015年的一項研究發現,複椰子具有高效的營養(yang) 回收利用能力。複椰子葉麵的氮和磷含量隻是同一生境中其它植物的1/3,而且在老葉片凋落之前,它會(hui) 快速高效回收儲(chu) 存在老葉子中的氮磷,以避免營養(yang) 浪費。較少的生長投入和較高的回收效率,意味著複椰子可以把更多的營養(yang) 投入到果實或種子上。

複椰子的種子 | Simon Speed / Wikimedia Commons

此外,複椰子具有巧妙的葉子結構,可為(wei) 種子萌發創造良好的營養(yang) 環境。複椰子的葉子呈“漏鬥狀”,獨特的葉片係統會(hui) 把葉片上的雨水高效收集之後,通過樹莖幹流到根部。憑借這一獨特的雨水收集係統,可把落在葉片上的花粉、落葉、鳥糞等具有營養(yang) 的物質,經雨水匯聚到樹幹周圍,顯著提升母樹周圍的土壤養(yang) 分供自己循環使用。

複椰子超大個(ge) 兒(er) 的秘密

通常情況下,植物的所能結出的果實或種子的大小會(hui) 受到植物本身的大小、花序結構、幫助果實散布的動物類型、同胞競爭(zheng) 效應、植物生境以及孤島效應這6大類因素的影響。這些因素彼此之間相互牽製,而不同植物生長所麵臨(lin) 的生存壓力各不相同,那麽(me) 讓複椰子結出巨型種子的因素是什麽(me) 呢?

根據2020年的一項最新研究,綜合分析了以上6個(ge) 因素對複椰子及其所在的糖棕族近緣種類(包括糖棕屬、叉莖棕屬、霸王棕屬等)的影響,研究認為(wei) 對於(yu) 糖棕族的植物而言,高大的株型、分枝少的花序能結出更少而大的種子,幼苗期需要經曆長期蔭蔽環境的種子往往也會(hui) 更大,種子大小受孤島效應的影響非常明顯(原產(chan) 馬島的除外)。

結果的複椰子,複椰子擁有巨大葉片的幼樹和複椰子的種子 | Lucy Rist et al. / Forest Ecology and Management (2010)

對於(yu) 生活在孤島上的複椰子而言,由於(yu) 島內(nei) 封閉穩定的進化環境,且海椰子種子不具備漂浮的特征,無法通過海洋散布種子,所以傾(qing) 向於(yu) 進化成個(ge) 體(ti) 較大的植株。多年生長的高大植株能夠累積充足的營養(yang) 用於(yu) 種子發育,而雌花序著花數量少,可以將更多營養(yang) 分配給少且大的種子。

複椰子“妖嬈”的花序和種子 | Dino Sassi - Marcel Fayon / Wikimedia Commons

此外,由於(yu) 島上缺乏大型動物傳(chuan) 播種子,後代將在母株周圍就近生長,因此較少的後代也能避免進一步的代際間和同胞間的生存競爭(zheng) ,而母樹周圍的環境通常十分蔭蔽,因此幼苗需要大型種子提供更多營養(yang) 滿足其度過漫長的蔭生環境才能長大,由於(yu) 種子傳(chuan) 播者的缺失導致的生存壓力,讓大型種子被選擇留下,小型種子則被淘汰。綜合以上這些內(nei) 外因素加起來,似乎都能很好地解釋,複椰子進化出如此巨大種子的原因,但對於(yu) 複椰子這樣異常大型的種子來說,這極有可能隻是進化史上的一次偶然性的傑作。

本文來自物種日曆


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