武玉东 魏雪苹
满江红(供图/武玉东)
槐叶蘋(供图/武玉东)
蕨类植物中,满江红绝对算得上特立独行。与众不同的它们,并不像其他的蕨类植物那样喜欢生长在土石之上、密林之中,而是钟情于江湖水泊。满江红是满江红属(Azolla )植物的统称(约9 种),是蕨类植物里罕见的漂浮于水面的生物类群,其学名Azolla 就是来源于希腊语中的“azo(干燥)”和“ollyo(杀)”,由二者组合而成,意指这些不起眼的小家伙们离开水就活不了。
满江红漂浮于水上生长,植物体呈卵形或三角状,叶小如芝麻,叶片紧密交叠,叶片内的花青素会受外界温度的影响,由绿色变为红色或黄色,所以也被称为红萍或绿萍。与种子植物不同,满江红靠大、小孢子果中的大小孢子进行繁殖。
满江红属原归属于满江红科,也是该科唯一的属。后来科学家们发现,满江红和另外一种在水中生活的槐叶蘋(Salvinia)应当归属于同一个家族。于是,同样漂浮于水上生活的满江红属和槐叶蘋属,便共同组成了大约包含了20种蕨类植物的槐叶蘋科。和满江红一样,槐叶蘋属的学名Salvinia也自有深意,是为纪念17世纪意大利博物学家安东·马里亚·萨尔维尼(Ant onMaria Salvini)而来。
满江红看着毫不起眼,但是生长繁殖极为迅猛。有研究显示,在短短2 天之内,满江红的生物量便可以翻番,如果条件适宜、没有任何阻碍,2天之后再2天……很快,原本一小团的满江红便会充满整片水域,成为占领满江的庞然大物。
和满江红一同疯长、共生的小伙伴是一种叫满江红鱼腥藻的蓝藻。这种蓝藻寄生于满江红叶片背面的共生腔中,可以吸收空气中气态的氮元素,转化为固态的氮,也就是通常所说的固氮作用。
繁殖迅速加上固氮的本领,满江红对农业来说,可以提供非常大的帮助。植物生长需要氮元素,但植物无法直接利用空气中的氮。拥有固氮的本领,就等同于能源源不断地从空气中获取养料,满江红和它的小伙伴满江红鱼腥藻也就成了“肥料永动机”。
稻农很久之前就发现了它们的本事,将满江红引进稻田,不僅实现水稻的增产增收,还能吸附稻田地里的有害物质、净化水质、减少杂草侵害和害虫肆虐,满江红还能被收集起来做饲料。可谓是,满江红上都是宝,种在田里特别好。
2004年,科研人员从北极冰芯中提取了丰富的满江红孢子化石,化石中的植物形态与现代满江红相同。于是,科研人员提出了关于满江红的假说——满江红事件。
5500万年前,地球表面的二氧化碳和甲烷浓度极高,北冰洋没有被冰雪覆盖,还配不上这个“冰”字,只是“北洋”。那里淡水汇集、水域宽阔、温度适宜,浓厚的二氧化碳为满江红提供了绝佳的生长环境。于是,它在海里海量繁殖,成了“满洋红”。
4900万年前,满江红爆发式地繁殖、生长、死亡,如此循环往复了80万年,一代又一代的小小满江红让地球的二氧化碳浓度降低了将近一半,地球温度也随之降低。
满江红爆发式繁殖与地球气温之间的关系还有待科学家进一步确认,但是它对地球生态环境的积极作用是毋庸置疑的。
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(责任编辑/张丽静 美术编辑/周游)