知識(shí)點(diǎn)
胎生不只是哺乳動(dòng)物的專屬詞匯,植物同樣有胎生。
植物胎生分為真胎生與假胎生,前者通過有性生殖產(chǎn)生后代;后者則通過無性繁殖產(chǎn)生繁殖體,類似營養(yǎng)繁殖。
真胎生植物常見于紅樹植物。
紅樹植物大多分布于熱帶、亞熱帶的沿海濕地。
佛手瓜、蕎麥、椰子等植物也具有胎生現(xiàn)象。
胎生,《辭海》里的解釋是“胎兒產(chǎn)出后即有活動(dòng)能力的繁殖方式”。
《生物學(xué)大辭典》里的解釋如下:
這似乎是一個(gè)哺乳動(dòng)物專屬的詞匯,畢竟鯊魚和海豚都像魚一樣生活在水中,但胎生的海豚就不是魚了。
動(dòng)物的胎生好理解,那植物的胎生是怎么回事呢?
首先來回憶下種子植物一般的繁殖方式:種子成熟以后,馬上脫離母樹,經(jīng)過一段時(shí)間的休眠,在適宜的溫度、水分和空氣的條件下,萌發(fā)成植株。概括下來就是:
那么,根據(jù)以上已知信息,對(duì)照動(dòng)物的胎生過程,可以推測(cè)出植物胎生的過程:
所以植物的胎生會(huì)不會(huì)是 種子成熟后先不急著離開母體,而是在母體中繼續(xù)發(fā)育成幼苗后,再脫離母體?
還真是這么回事!
學(xué)界比較公認(rèn)的關(guān)于胎生植物的描述是這樣的:
胎生植物的種子沒有或有很短的休眠期,它們直接在母體植株的果實(shí)中萌發(fā),形成胚芽、下胚軸、胚根結(jié)構(gòu),脫離母體定植后繼續(xù)生長(zhǎng)。
植物的胎生現(xiàn)象在植物界中以紅樹植物最為常見。
紅樹植物是對(duì)紅樹科(Rhizophoraceae)植物的統(tǒng)稱,其特征可參見“中國生物志庫”中《中國植物志》記錄的描述:
紅樹族 Trib. Rhizophoreae Benth et Hook. 包括紅樹屬、角果木屬、秋茄樹屬、木欖屬4個(gè)屬。
其特征為:種子無胚乳常于果實(shí)未離母樹前即萌發(fā),有長(zhǎng)而粗的胚軸;生于淺海鹽灘;子房下位,花柱單生;葉對(duì)生,有托葉。
——《中國植物志》
其中"長(zhǎng)而粗的胚軸"就是“胎兒”,也是紅樹林的一大奇觀。
下面欣賞幾種各屬有代表性的植物:
紅樹屬 Rhizophora Linn.
模式種:美洲紅樹Rhizophora mangle Linn.
我國有3種。
紅樹Rhizophora apiculata
來源:中國生物志庫 《中國高等植物彩色圖鑒》
紅茄苳Rhizophora mucronata
來源:中國生物志庫 Flora of China
紅海蘭Rhizophora stylosa
來源:《中國濕地植被與植物圖鑒》
角果木屬 Ceriops Arn.
我國僅產(chǎn)1種。
角果木Ceriops tagal
來源:中國生物志庫 《中國高等植物彩色圖鑒》
秋茄樹屬 Kandelia Wight et Arn.
秋茄樹Kandelia candel
南方又稱其為“水筆仔”。
來源:《中國濕地植被與植物圖鑒》
木欖屬 Bruguiera Lamk.
模式種:木欖 Bruguiera gymnorrhiza (Linn.) Savigny
我國有3種和1變種。
海蓮Bruguiera sexangula
來源:《中國濕地植被與植物圖鑒》
尖瓣海蓮Bruguiera sexangula var. rhynchopetala
來源:中國生物志庫 《中國植物志》
木欖(lǎn) Bruguiera gymnorrhiza
來源:中國生物志庫 《中國高等植物彩色圖鑒》
那怎么其他植物都“按部就班”,偏偏紅樹族的植物這么特殊呢?
這還得從它們生長(zhǎng)的環(huán)境說起。
紅樹林主要生長(zhǎng)在熱帶、亞熱帶靜水河口海灘沼澤土(酸性硫酸鹽土)上。廣東、廣西、福建、臺(tái)灣、海南等沿海常見。
木欖群叢 來源:《中國濕地植被與植物圖鑒》
紅海蘭群叢 來源:《中國濕地植被與植物圖鑒》
老鼠簕群叢 來源:《中國濕地植被與植物圖鑒》
可見其生長(zhǎng)環(huán)境最大的特點(diǎn)就是水淹。
土壤長(zhǎng)期或周期性(潮汐)浸泡在水中,加上高鹽環(huán)境造成的滲透壓,使種子的發(fā)芽難上加難。
于是胎生紅樹植物的果實(shí)成熟后,便會(huì)連同胎苗脫離母體鉆入淤泥中,數(shù)小時(shí)內(nèi)就可扎根生長(zhǎng)成新的植株。如不幸遭遇漲潮被海流帶走,其幼苗包被間隙內(nèi)的空氣也可維持流浪期間的生命力,一旦被沖上海灘,便能立即扎根生長(zhǎng)。
這種胎生方式,可以最大限度提高幼苗的存活率,擴(kuò)大種群優(yōu)勢(shì),這也是植物適應(yīng)環(huán)境的一種進(jìn)化表現(xiàn),生物生存的究極意義就在于繁衍呀。
還有
知識(shí)點(diǎn)
目前已報(bào)道的胎生植物,除了紅樹植物外,還有包含佛手瓜、椰子、麻瘋樹、蕎麥在內(nèi)的25科78種植物。
嚴(yán)格意義上,真胎生現(xiàn)象包括4類:
遺傳上以胎生為繁殖方式,如紅樹植物。
生長(zhǎng)于熱帶、亞熱帶的某些頑拗性種子植物,如Coryphantha vivipara 等少數(shù)仙人掌科植物。
某些處于特殊環(huán)境中的植物,如水稻(Oryza sativa)、玉米(Zea mays)的種子在高溫、高濕條件下提前萌發(fā),但不會(huì)從母體中吸收營養(yǎng)。
與休眠有關(guān)的植物激素脫落酸(ABA)合成或響應(yīng)通路有關(guān)的突變體植株,或因種子中休眠基因功能缺失而不能進(jìn)入休眠,在母體直接萌發(fā)的。
胎生植物的生境不是海岸就是濕地,不是干旱就是炎熱。
由此可見,植物胎生也是“逼不得已”,畢竟適者生存。
紅樹林
既然改變不了環(huán)境,
那就去適應(yīng)。
與君共勉!
資料來源:
中國生物志庫:http://species.sciencereading.cn
生命科學(xué)術(shù)語庫 :http://species.sciencereading.cn/biology/v/terminology/122/SYK.html
Elmqvist, T. and P. A. Cox. 1996. The evolution of vivipary in flowering plants. Oikos 77:3–9.
周曉旋. 紅樹植物胎生現(xiàn)象研究進(jìn)展. 植物生態(tài)學(xué)報(bào), 2016, 40(12):1328-1343.
趙魁義, 姜明,田昆,等. 中國濕地植被與植物圖鑒. 北京: 科學(xué)出版社, 2020.
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