编译 张颖
沙漠中的秘密花园
编译 张颖
澳大利亚西南部气候恶劣,土地贫瘠,然而却拥有地球上最多样的植物群落。
在澳大利亚偏僻的西南部沙化地区,有一大片贫瘠的土地,高过膝盖的灌木丛难掩那瘦骨嶙峋的土壤,穷尽目力也望不到尽头。夏季酷热难耐,蒸腾而上的热气模糊了地平线。除了风声,万籁俱寂……这里就是被澳大利亚当地人称作“克旺甘”的地方。
克旺甘地区夏季干热,冬季潮湿,属于地球上为数不多的地中海气候环境(南非、美国加利福尼亚州和南欧也属于这种气候环境)。然而,不可思议的是,在这片生态环境极其恶劣的土地上,却生长着地球上最丰富多样的植物群落。每当春天来临,无数艳丽的花儿绽放,让人目不暇接。雨林地区通常被认为是地球上植物种类最丰富的地方,而克旺甘地区的植物种类之多足以与之一争高下。统计数据表明,克旺甘地区生长有3600多种植物,每150平方米的地方就能找到约100种木本植物,数量超过地球上同样大小的任何一块雨林。
不过,这里植物种类虽然繁多,却主要分属不多的几个科,仅桃金娘科、豆科和山龙眼科就占了近一半。
克旺甘地区因其丰富的植物多样性而被誉为“沙漠中的秘密花园”,每年吸引着来自世界各地的众多的旅游者。
克旺甘地区位于澳大利亚西南部,四周分布着地球上最古老的地壳,这里几亿年来都没发生什么变化,没有造山运动,没有火山运动,也没有冰川活动,唯一的变化就是雨水侵蚀,而雨水将土壤中所有的营养物都冲走了。在贫瘠的土地上,只有雨季来临时,庄稼才能长出来。当地人采用水耕法栽培作物,将各种营养物添加到土壤中。这种耕作法只有短期效应,因为沙化土壤的下面全是盐分,一旦耕作破坏了表层土壤,地下盐水水位就会慢慢上升,最终杀死扎根很深的作物。此外,这里还有一个严重的问题:土壤极度缺磷,磷含量低至几乎没有哪一种植物能够应付。
为什么在如此恶劣的环境中却生长着丰富多样的植物群落?科学家一直都在寻找答案。最近,一个明显违反直觉的论点逐渐被人们所接受:正是贫瘠的土壤促生了植物群落的多样性。
1970年,美国植物学家大卫·迪尔曼提出了一个观点。他认为,在某些特定的生态空间中,比如湿地或阔叶树林,植物为了占据优势地位,拼命生长,因为它们需要“垄断”资源;而在另外一些特定生态空间中,植物则采取了“和平共处”的生存策略,有的生长在有少量磷肥堆积的微孔周围,有的生长在干旱的高地,还有的在斜坡上繁衍生长……在澳大利亚西南部单调乏味的沙原地带,各种各样的地形地貌为各种植物提供了可选择的生存空间。
每当春天来临,万物复苏时,这儿便会绽放出无数艳丽的花朵。
除了与其他植物“和平共处”而外,植物还进化出了各种生存技能。以食肉植物茅膏菜为例。在气候湿润的冬春季节,茅膏菜长出黏糊糊的叶子,专用来诱捕各种昆虫,且效率惊人,据说有一种茅膏菜,在春季一天能捕捉80只小节肢动物。昆虫为食肉植物提供了至关重要的氮、磷、钾、钠和锌等营养元素。
大部分植物不具备捕捉昆虫的能力,它们如何生存呢?其中一些与土壤中的真菌建立了“共生关系”:植物从真菌那里获取营养,真菌则通过植物根须吸收植物制造的糖分,彼此都从对方那里获得好处。
当然,也有一些植物沦落为彻底的“剥削者”,它们完全依靠榨取真菌来维持生存,自己不再制造食物。有一种叫“地下兰花”的植物,它们就完全放弃了光合作用而在土壤深处开花结果。还有一种植物叫“澳大利亚圣诞树”(因绽开大团鲜艳的橘黄色花而得名),它们长出长长的根须,在根须的前端有一个类似插头的附属物,可以直接接入相邻的其他植物的支根中,吸取他人的营养和水分。地下兰花和澳大利亚圣诞树并非这里唯一的“盗贼”,至少还有约40种植物过着完全的寄生生活。
当然,大部分植物还是很少以“盗窃”为生。拔克西木属植物和其他山龙眼科植物将自己的根须伸向土壤表层,以吸收随雨水落下的微量养分和腐殖质。为了给夏季的花朵提供额外营养,它们将主根深入地下,直达地下甜水。
香蒲芋植物学会了与其他植物“和平共处”。
每当春天来临,克旺甘地区呈现一片姹紫嫣红。一些灌木开出红、白或蓝色的花,浓郁的花簇甚至都遮蔽了叶子;一些灌木开出看上去像松果、像牙刷,甚至像女用长围巾的复合花。克旺甘地区的营养条件十分有限,植物为什么能开出如此绚烂多姿的花朵?植物学家指出,其实植物用在花朵上的养分非常少,花蜜所需的养分全部来自阳光和水,而在澳大利亚西南部的春季,这两样东西都非常充裕。植物在这里面临的真正挑战不是缺少养分,而是花粉如何传播。所以,每一种植物都竭尽全力吸引昆虫、鸟儿等传粉者,而其中只有那些长着漂亮花朵、含有大量花蜜的植物才能在竞争中胜出。
在这种情况下,一种奇特的动物成了这里的常客,这就是长吻袋貂。长吻袋貂只生活于澳大利亚西南部,是一种古老的有袋类动物,也是地球上唯一的主要以花蜜和花粉为食的陆地哺乳动物,它们长着专门用于搜寻花朵里的花蜜的长长的嘴巴。这种动物的许多生理特征令人称奇,比如雄性长吻袋貂的睾丸占到体重的4%,这种小动物的精子竟比蓝鲸的精子还要大!长吻袋貂主要以山龙眼科和桃金娘科植物为食,而克旺甘地区生长着丰富的山龙眼科和桃金娘科植物,可供它们食用的花朵多种多样。
在植物这一方,为了避免被长吻袋貂等掠食者吃掉,也进化出了各种化学防卫机制,比如制造毒素,以保护叶子不被贪嘴者吃掉。有一种植物专门分泌氟乙酸盐,其毒无比,只需一口叶子便足以杀死一头羊。像丹宁酸和酚类物质之类的酸性化合物的毒效同样不可小觑,这些毒素广泛存在于脱落的枯叶中,其作用就是防止被无脊椎动物吃掉。
干旱季节堆积的枯枝败叶为周期性大火创造了物质条件。克旺甘地区几乎每十年就会被大火光顾一次,火光闪处,植物在劫难逃。不过,大火过后,还是有一些植物能从地下根茎处抽芽。经过大火的“洗礼”,植物坚硬的木质种皮裂开,种子被释放到厚厚的灰烬中。随着下一个雨季的来临,种子发芽……又一个生命循环就开始了。
为吸引传粉者,桃金娘科植物的花开得分外绚丽。