說到植物跳舞，你首先想到的是不是跳舞草？

伴隨著想象，是不是還出現了葉子隨著音樂(le) 舞動的樣子？

其實，跳舞草並不能感受音樂(le) 與(yu) 微風，它隻是能相對快速地扭動葉子去追光而已，好讓葉子能曬夠太陽，並沒有心思給你又跳又舞的，我勸你放棄對它的幻想。

跳舞草動了，你看得出來麽(me) ？

圖片來自：WordPress

杉菜會(hui) 跳舞，哪裏能跳舞？

其實，真正又跳又舞的植物就在我們(men) 身邊——幾乎全世界的水邊、湖邊甚至濕潤的道路旁，都有分布。

它就是杉菜。

木賊

圖片來自：wiki

杉菜，木賊的一種，因為(wei) 長得像杉樹枝且可以食用，而在某些地區被叫做杉菜。當然了，也因為(wei) 生命力強悍而出演了一部偶像劇（bushi）。

木賊（Equisetum）不僅(jin) 生命力強悍，曆史還很久遠，它們(men) 是一類大家族，起源可以追溯到4億(yi) 多年前，並且家族中還誕生過身高巨高的成員。

不過這些輝煌都是過去了，現在木賊家族僅(jin) 剩25個(ge) 種分散在全球，其中隻有巨木賊（Equisetum giganteum）還保持著高大的身材，其餘(yu) 都十分矮小。

巨木賊的身高，你品品

扯遠了。說木賊能跳舞，那它到底哪個(ge) 部位能跳舞呢？

木賊不像跳舞草，它的葉子基本都退化了，隻剩莖間薄薄的一個(ge) 短鞘。所以跳舞的不可能是葉子，因為(wei) 壓根沒葉子......

巨木賊的退化葉片圍成的黑色短鞘

圖片來自：wiki

跳舞的也不可能是莖幹——莖幹又硬又剛，甚至都能用來打磨木頭（也可以磨指甲，我用過，好用，推薦）。

木賊莖幹最外圍有一圈連貫覆蓋的矽化物，為(wei) 其提供支撐，並抵禦病害與(yu) 強光——這也是它的中文名“木賊”的由來。想必先人們(men) 早就感受到了它粗糙的外表，並且沒少折磨它，最終給了人家這樣一個(ge) 渾名。

而且，木賊的莖不止起支撐作用，還要進行光合作用，壓力賊大，估計沒啥心情跳舞。

巨木賊綠色且不停分支的莖，用於(yu) 光合作用

圖片來自：Shutterstock

而它的根也不可能跳起來——埋在地下，往哪兒(er) 跳啊？綜上所述，唯一能蹦躂的，隻有木賊需要蹦躂的部分，就是它的孢子。破案了。

隨著幹濕度，又跳又舞

木賊是蕨類植物，與(yu) 種子植物不同，它們(men) 不依靠種子來繁殖，而是產(chan) 生無數細小的孢子，隨風散布。

當季節合適時，木賊的地下莖就不再長營養(yang) 枝了，而是豎起黃灰色的繁殖枝，繁殖大業(ye) 也隨之開始。

木賊屬的繁殖枝

圖片來自：wiki

這些繁殖枝頂端長有由一輪輪孢子葉（育有孢子的特化葉片）組成的孢子葉球，每個(ge) 孢子葉的背麵都有無數孢子在孢子囊內(nei) 孕育，等到孢子囊開裂後隨風散布出來。

木賊的繁殖枝結構

圖片來自：International equisetological association

散布出來落在地麵後，孢子的故事才真正開始。

每一個(ge) 孢子都裝配了四個(ge) 彈絲(si) ，剛脫離孢子囊時，四個(ge) 彈絲(si) 都是散開的，像舞袖與(yu) 彩帶一般，幫它們(men) 捕獲風的力量，飛行更遠的距離。

剛飛出來的木賊孢子上張開的四個(ge) 彈絲(si)

圖片來自：Pixel

等到夜晚來臨(lin) ，這些落到地上的孢子感受到空氣中逐漸上升的濕度，就要開始它們(men) 的舞會(hui) 了。

當相對環境濕度超過50%時，彈絲(si) 外圍吸濕增重，內(nei) 層不為(wei) 所動，不均衡的增重就會(hui) 帶動彈絲(si) 運動。於(yu) 是當日夜變換，環境濕度反複變化時，孢子就反複無規則地運動了起來。

彈絲(si) 就像孢子的手腳，帶動孢子手舞足蹈的——雖然最終能移動的距離十分有限，但通過誰也摸不準的運動模式，降低了將散布出去的孢子完全聚在一起的風險，防止它們(men) 一起發芽後內(nei) 卷。

孢子的運動軌跡（a），你能找出規律算我輸

當然，這還不是彈絲(si) 最絕的技能——它不光能舞動，它還能跳！

當環境忽然幹燥時，快速失水能帶動四個(ge) 彈絲(si) 迅速解開，一起作用於(yu) 地麵，然後孢子就會(hui) 輕微地跳起來。

有多輕微呢？大概隻能上升一厘米，但這已經很厲害了好嘛！已經足夠幫孢子們(men) 重新捕獲到風，開始新一輪的散布旅程了。

跳起來的木賊孢子，圖C的受力分析看懂了也算我輸

木賊的孢子這麽(me) 努力地跳舞，當然不是跳給我們(men) 看的，那是人家對潮濕生境的向往。

散布出去的孢子隻有5-7天的壽命，因此需要迅速找到適宜的潮濕生境準備發芽。假設孢子墜落到合適的地方，那彈絲(si) 就不再亂(luan) 動了，而是乖乖將孢子裹起來，等待萌發。

而如果落到了幹旱的生境中，彈絲(si) 就會(hui) 想方設法讓孢子跳起來，遠離不適合的環境。但放心，打不到你的膝蓋哈。

當跳舞機器，居然毫不費力

還有更絕的呢，木賊的孢子雖然會(hui) 反複運動，卻並不消耗能量。孢子成熟時，四個(ge) 彈絲(si) 其實已經是死細胞了，但細胞壁內(nei) 外的纖維絲(si) 早已有序排列了起來，緊密程度也布好了局。彈絲(si) 外圍由較疏鬆的纖維絲(si) 螺旋纏繞而成，吸水性強，內(nei) 圍卻幾乎不透水。

孢子散布出去後，在自然界的幹濕變化下，彈絲(si) 內(nei) 外不同的吸附性能使得孢子反複橫跳，卻絲(si) 毫不耗費能量。

木賊孢子電子顯微鏡照片，注意它彈絲(si) 幹枯的螺旋結構

圖片來源見水印

這真是十分巧妙，這植物比我們(men) 更懂大自然的日夜變化規律啊！這要是效仿起來，我們(men) 似乎也可以輕鬆捕獲自然的力量。

你想想，如果用同樣的原理去設計感應幹濕度的機器，那它說不定可以相當智能地在晴天關(guan) 閉，防止收集的雨水蒸發；在雨天時再打開，全力收集雨水。

仿生設計的雨水收集器模型

圖片來自：VentureWell

這這這......

完全就是幹旱地區的福音啊。（升華了升華了）

參考文獻：

1. Marmottant P, Ponomarenko A, Bienaimé D. The walk and jump of Equisetum spores[J]. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2013, 280(1770): 20131465.

2. Husby C. Biology and functional ecology of Equisetum with emphasis on the giant horsetails[J]. The Botanical Review, 2013, 79(2): 147-177.

撰文 | 廖鑫鳳

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