会操控杠杆的鼠尾草

2020-07-23 09:10祁云枝
科学大众·小诺贝尔 2020年5期
关键词:雌蕊鼠尾草雄蕊

祁云枝

同学们,当你们感到自卑时,会怎么形容呢?我们经常会说“就像路旁的一株狗尾巴草”。那假如说像纤细的老鼠尾巴草,会不会觉得更卑微?直接卑微到尘埃里去。

不过,名为“鼠尾草”的植物才不会这么想呢!其貌不扬的鼠尾草可是草丛里的智者,这智慧来自它在传宗接代大业上深思熟虑后别出心裁的发明——操控杠杆。

当我们人类啧啧赞叹阿基米德发现了杠杆原理,并利用这一原理设计制造机械时,岂不知我们脚下的鼠尾草早已灵活运用了几百万年。

自然天成的杠桿

鼠尾草是一个庞大的家族,上上下下有几百号成员。但无论是灌木鼠尾草还是草本鼠尾草,它们的生殖器官——花朵都拥有完美的杠杆装置。仔细观察一株正在绽放的唇形科植物鼠尾草,同学们就会发现它那令人咋舌的智慧。

看!鼠尾草的花萼、花冠都合生成管子状,但是5片花瓣分裂成上下“嘴唇”的形状:有2片合成像鸭舌帽似的“上唇”,另外3片团结成“下唇”俨然伸出去的一个袖珍停机坪。这,自然是为红娘准备的歇脚点啦!

“上唇”的下面有2枚雄蕊和1个花柱。雄蕊的构造颇费心思,药隔延长,变成1个可以活动的杠杆,支点是花丝和花药的连接处。杠杆上臂长,顶端有2个发达的花粉囊。下臂短,这里的花粉囊只是空有皮囊,起平衡锤的作用。但是,这“皮囊”的位置极为重要,能够恰好遮住花冠管的入口,大有“一夫当关,万夫莫开”的架势。

利用杠巧妙传粉

当蜜蜂被鼠尾草花朵分泌的蜜汁引诱,想要进入花冠管的深处饱餐一顿时,却发现近在眼前的美食并非唾手可得,还要过“皮囊”这一关,蜜汁就在“皮囊”的后面,若隐若现。

蜜蜂也不是轻易就放弃的主儿,它会选择在“停机坪”稍事休息,然后铆足劲,用脑袋使劲撞击“皮囊”。此时,鼠尾草的杠杆装置发力了——当“皮囊”被向内推动时,上部的长臂自然向下弯曲,顶端的花药开裂,花粉正好洒落到蜜蜂毛茸茸的背上。鼠尾草设计的力臂长度、花粉抛撒的角度精确无比,鼠尾草无异于天才。

而此时,花中的雌蕊尚未成熟,这样的时间差自然避免了自花授粉。一旦蜜蜂离开,两根有弹性的枢轴会立刻弹回,装置恢复原状,就像什么也没有发生过,静静等待下一个送上门来的访问者。

够精彩吧?其实,到这个时候,鼠尾草导演的精彩好戏只上演了上半场,有趣的下半场会在另一朵花儿里继续。

就在这朵花儿的附近,在另一朵蓝色或粉色的小小帷幕里,雄蕊刚一谢幕,花中的雌蕊便迫不及待地登台亮相了。雌蕊先从帷幕鸭舌帽中缓缓伸出头来,伸展、俯身、弯曲、分叉,长成二分的柱头,再次如“皮囊”那样,巧妙地挡在花冠管的入口。

背负着花粉的蜜蜂前来采蜜时,脑袋可以轻松通过悬垂下来的叉子。被叉子蹭过的蜜蜂背部和两侧,正是另一朵花的雄蕊撒过花粉的地方——叉状的柱头,巧妙获取了红娘身上的花粉,完成受孕……

向鼠尾草学习:小植物也有大智慧

看完鼠尾草自导自演的好戏,同学们对它是不是充满了赞赏甚至感动呢?没有学过物理学的鼠尾草究竟经过了怎样的努力、受到什么样的启迪,才设计出如此完美的杠杆?

所以,同学们,个子小没有关系,其貌不扬更没有关系。学学鼠尾草,貌不惊人的小家伙操控的不只是杠杆,它操控的可是比自己强大很多的物种——聪明、会飞的昆虫。

博学的阿基米德大概是受到鼠尾草的启迪,说了一句我们至今还在标榜的格言:给我一个支点,我可以撬动整个地球!

(责任编辑:陆艳)

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