花园里的卡西莫多
在刚刚过去的8月,你有没有被一张超长的巨树等身照震撼到?这张照片足以让你的手指在手机屏幕上滑动好几下才能把它看完,它就是来自中国巨树科考队发布的亚洲最高树“藏南柏木Ⅰ号”的等身照片。这棵巨树活体高度足有101.2米,相当于36层楼那么高,树龄约1450岁。
在惊叹巨树高度的同时,你是不是也对它的年龄产生了好奇——为什么在长寿榜上,我们看到最多的都是植物的身影?这些千年植物长寿的秘诀到底是什么?
植物真的都长寿?
要回答这个问题,就得先来给植物分分类:按照生活周期的不同,植物可以分为一年生植物、二年生植物和多年生植物。
一年生植物和二年生植物一般都是草本或藤本植物,它们的寿命相对固定,经过了完整的生命周期之后就会迎来死亡,正所谓“一岁一枯荣”。这样类型的植物, 其生命形态和动物类似,所以很容易确定它们的寿命,不属于长寿的范畴。
有一些植物因为生活在环境恶劣的区域,比如干旱的沙漠或者异常寒冷的高山,它们的生命周期不仅不长,甚至可以说相当的短暂,这类植物被称为短命植物或者短生植物。比如在我国新疆、内蒙古的沙漠之中,生活着一种叫作土大戟的植物,它的生命周期只有短短的1~3 个月。这期间,它会完成从种子萌发到结果的整个过程。而在我国的东北山地林下,经常可以看见一种叫作菟( tù) 葵的矮小植物,它退化的花瓣和白色萼片看起来就像黄眼白兔,它也是高纬度地区最早开花的植物之一。它的生命同样非常短暂,在几个星期内制造养分并结出种子后,就会走向终结。
与之相比,多年生植物则走向了不一样的生命规律。对于动物来说,寿命能超过百年的个体就非常少见了,但是对于多年生植物来说,寿命超过百岁的并不罕见,上千年的也不算稀奇。也正是这些多年生植物的存在,才给了人类植物长寿的印象。
植物长生不老的秘诀
秘诀1全能的植物细胞
1963 年,英国的一位科学家做了一个有趣的实验:他切下一小块胡萝卜放在生理盐水中,从而得到了游离状态的胡萝卜细胞。他小心翼翼地将这些细胞收集起来放在培养基中培养。这些本已经高度分化的胡萝卜韧皮组织细胞,居然在试管中长出了整株的胡萝卜。这个实验证明:植物细胞具有再度发育成新个体的能力,这就是植物细胞的全能性。正是有了细胞的这种能力,植物才可以“永葆青春”。
其实动物细胞也具有全能性,但这种能力基本上只会存在于干细胞。在动物生命的开始阶段,干细胞会根据动物不同功能的目标,去分化成不同的器官。当动物身体发育成熟后,全能干细胞就变成了功能有限的成体干细胞。由于成体干细胞不能变为生殖细胞,也不能保障基因进行正常的复制和表达,动物随即便会出现衰老的现象。这也是随着时间的推移一定会出现的情况。
在细胞层面上,植物还有一个优势,就是不会得癌症。癌细胞是因基因变异而失控的特殊细胞,当癌细胞侵入和破坏正常组织时就会产生癌症。植物同样也会出现基因失控的细胞,但由于植物细胞间有细胞壁的阻拦,所以癌细胞不会到处迁徙,最多只会在根部、树干或者树枝部分长出一些瘤状结构,完全不会影响寿命。
秘诀2活的植物结构
我们可以开一个脑洞:假如植物细胞可以随便移动,那么植物的寿命会不会受癌細胞的影响呢?
答案也是, 不会。癌症之所以影响人类健康,缩短人类寿命,是因为癌细胞会占据人体的重要器官,比如转移到肺部会影响呼吸功能,转移到肝部会影响分泌和代谢功能。但对于植物来说,它的结构分化相对要简单很多,没有像人类那么多不可替代的器官,而且身体即使遭受了破坏或分离,它依旧可以生存。
当植物遭受了破坏,其强大的再生和修复能力也会很快把受损的部位修复或替换。比如说,当动物啃食植物主干顶端的嫩芽之后,植物会很快在侧枝还有主干的叶腋( 叶与茎相交所构成的夹角处) 处长出新的嫩芽。另外,植物的一个器官可能兼具多种功能,比如植物的茎部本身是起着运输养分的作用,但仙人掌等植物则把茎部作为了光合作用和储存养分的场所。所以,即使失去了部分身体结构和器官,但其他的身体结构并不会受到影响,也不会危及整个植物的生命,这就让植物可以一直保持健康生长的状态。
秘诀3多变的繁殖策略
对于动物来说,大部分动物繁衍后代都需要进行有性繁殖,就比如想要产生小鸡,就必须既有公鸡也有母鸡。但是对于植物来说,有性繁殖只是产生新个体的一种方式,也就是开花授粉之后,产生果实和种子,种子再发育成新的个体。除此之外,植物还存在更为普遍的无性繁殖生存方式:扦插和嫁接。我们常见的很多植物,比如兰花、草莓、马铃薯、香蕉等,大部分的个体都是通过无性繁殖的方式培育而来的。
一旦环境变得不利,比如冬天温度降低时,植物还会选择用休眠的方式去度过恶劣的天气,尤其是植物的种子和地下组织,更是可以休眠数十年甚至上千年。与之相比,只有部分动物具有休眠的能力,休眠的时长也相对有限。用休眠的手段度过恶劣的环境,也成为植物可以长寿的重要秘诀。