自然科普:川苔草科植物為什麽能在湍急的水流中生長?
發布時間:2021-04-19
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  大多數人認為(wei) ,無論是紮根於(yu) 土壤,還是寄生於(yu) 樹幹,植物健康生長一般都需要一個(ge) 相對穩定的環境,而生活在急流中的川苔草科植物卻是一個(ge) 例外。那麽(me) ,這種植物到底是如何在湍急的水流中生長的呢?

  

  圖3飛瀑草生長在溪流中有落差的石頭上

  在春、夏、秋三個(ge) 季節,川苔草科植株的根、莖、葉處於(yu) 營養(yang) 生長期,會(hui) 從(cong) 水中吸收養(yang) 分,進行光合作用。冬天水位下降,植株進入繁殖期,開出的花小如芝麻,隻有1-2毫米大。花的結構能簡就簡,原本起到保護花蕊、引誘昆蟲作用的花瓣和花萼均已退化,致使雄蕊和雌蕊完全赤裸,以最簡約的結構完成繁衍後代的使命。

  

  圖4飛瀑草的營養(yang) 枝正在轉化為(wei) 繁殖

  對於(yu) 川苔草科植物來說,有四條共通的“成長法則”:一是生長在水質幹淨的河溪裏;二是有陽光照射能進行光合作用;三是常年需要急流衝(chong) 刷;四是在秋冬旱季能露出水麵開花結果。

  以飛瀑草為(wei) 例,飛瀑草的名稱會(hui) 讓人顧名思義(yi) 地以為(wei) 它生長在瀑布下,其實在溪流中的石頭上更容易找到它。這種植物的根扁平狹長,綠色帶紅,寬0.5-3毫米,通常會(hui) 分枝交織成網狀,借吸器緊貼在水中的石頭上。

  

  圖5飛瀑草的結構

  夏天,飛瀑草根部的結節上有極短的營養(yang) 枝,上麵長著一簇線形的葉子。秋冬季節,飛瀑草逐漸露出水麵,結節上長出繁殖枝,高約2-3毫米,基部有幾枚指狀分裂的葉片,托舉(ju) 著枝頂上單生的花。飛瀑草的花從(cong) 佛焰苞中長出,花瓣和花萼退化為(wei) 兩(liang) 枚1毫米長的花被片,位於(yu) 花絲(si) 的兩(liang) 側(ce) 。子房圓球狀,直徑約1毫米,柱頭開叉;唯一的雄蕊從(cong) 子房基部長出,花藥彎向柱頭。授粉後子房發育為(wei) 圓形的蒴果,每個(ge) 果實有數十顆微小的種子。

  

  圖6飛瀑草的果實

  

  圖7川藻屬的結構

  

  圖8川藻屬的莖葉在水中搖曳

  

  圖9川藻屬的花蕾長出來後莖葉脫落

  與(yu) 之相似的還有川藻屬植物,它們(men) 都是依靠根毛狀的吸器貼在石頭上進行生長的,它有明顯的莖,莖上長有很多細小的葉片,排成三列。花著生於(yu) 莖的基部第一片葉腋處,花蕾長成時,莖葉會(hui) 脫落。

  

  圖10水石衣的結構

  另一種特別的川苔草科植物是水石衣。水石衣的根整體(ti) 呈綠色,可以進行光合作用,它呈片狀緊貼在溪流中的石頭上,寬度可達幾厘米,形狀像地衣,因而得名。

  在夏天的營養(yang) 生長期,水石衣的根上長出一簇簇線狀的葉,長約5毫米。秋天到來的時候,水石衣的根會(hui) 冒出許多疣狀的花蕾,當水位下降,花蕾露出了水麵就會(hui) 開花,先是從(cong) 佛焰苞伸出兩(liang) 枚雄蕊,然後橢圓形的子房迅速伸長,頂上的柱頭叉開,完成授粉。子房授粉後發育成表麵突起有多條縱脈的朔果,每個(ge) 朔果裏麵有眾(zhong) 多的種子。

  簡單來說,通過根部的“抓力”在石頭上站穩腳跟,吸收流水中的營養(yang) 物質和進行光合作用來提供生長所需的養(yang) 分,最後在退水期露出水麵繁衍後代,這就是川苔草科植物在急流中生長的奧秘。

  

  圖11水石衣的群落

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