松果:开与合,看湿度

2023-11-28 10:46史军
科学大众·小诺贝尔 2023年11期
关键词:阴雨天球果母树

史军

叫果不是果

同学们有没有注意过松树下掉落的松果?松果虽然叫果,但不是真正的果实。在植物学上,这个结构有一个专门的名字——球果。球果由很多特化(如木质化)的叶子组成,这些叶子被称为“种鳞”,一个一个像鱼鳞那样扣在种子上,拼合而成球形或卵形的生殖结构,这就是球果。

松树、杉树和柏树都是裸子植物,它们的种子都裸露在外。我们吃桃、李、梅、杏时,发现外面是厚厚的果肉,果皮包裹在种子外面——这些是被子植物;相反,裸子植物的种子外面什么都没有。此外,裸子植物也没有真正的花,没有花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊,更没有像子房这样的关键结构。

既然松树没有花,我们平常说的松树花粉又是从何而来的呢?松树没有真正的花,但是它们能产生花粉和胚珠,分别来自雄球花和雌球花。雄球花负责产生大量的花粉,在风的作用下,花粉会落到雌球花上面跟胚珠结合,最终产生种子。

湿度决定开还是合

阴雨天,油松的松果会紧紧闭合;到了大晴天,整个松果的种鳞都打开来。难道松果可以感知天气,从而调节种鳞的开合?

当然不会了。这种开合现象是一个吸水和脱水的物理现象。那么,松果在什么情况下会张开、在什么情况下会闭合呢?通常来说,松果在天气比较温暖、干燥甚至炎热的情况下,才会张开;在湿润的情况下,又会闭合起来。

为了做到在干燥时打开、湿润时闭合,松果每一片种鳞的内、外层都有讲究:靠内是吸水性较差、紧密的硬纤维层;靠外则是容易吸水膨胀的弹力细胞层,一旦湿度增加,就能让种鳞内外膨胀不均。

在干燥的情况下,松果打开,里面的松子就能在风的作用下散播到很远的地方,这对植物传播种子是有利的。如果所有的种子全都落在这棵母树的脚下,那未来生长出的幼苗就需要与母树争夺营养,再加上母树树冠的遮蔽,你说这样种子能长好吗?显然长不好。

在阴雨天,天气太潮湿了,松树的种子很难借助风力或者动物传播到比较远的地方。因此,几乎所有松树都会在干燥、晴朗、温暖的时候才打开松果,釋放其中的种子。

同样的情况还出现在杨树和柳树身上。不知大家注意观察了没有,一到天气晴朗、温暖的时候,飘絮就特别多;但是到了阴雨天,就不飘杨絮和柳絮了。因为这时候杨树和柳树的果子都是关闭合上的,这跟松树释放种子的方式如出一辙。

利用大火来繁殖

在北美洲,生长着一种非常有意思的松树,叫扭叶松,它是依赖火灾来繁殖的。

你没有看错,几乎所有植物都是特别害怕火的。但是,扭叶松就非常喜欢森林大火。这是为什么呢?因为它们有自己的防火措施,它们的外皮就好像一个隔热层,可以防止大火把里面的组织给烤熟了。

通常条件下,扭叶松的松果会紧紧闭合,绝不释放出一粒种子——它们球果上的种鳞全都被松脂紧紧粘住了。只有遇到森林大火,在高温的炙烤下,种鳞才会打开,里面的种子才能被释放出来。

大火把扭叶松周边的植物全部清除掉以后,这个时候再释放出种子,周围就没有与它竞争的植物了,只留下能促进扭叶松成长的草木灰。扭叶松就可以利用森林大火很好地繁育后代了!

大自然就是这么神奇!

(责任编辑:陆艳)

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