长芒杜英|闻所未闻的板根智慧丨花颜鸟语
编者按:在地球浩瀚的历史长河中 , 生命世界谱写了一曲曲悲壮赞歌 , 塑造了地球环境 , 孕育了人类文明史诗 , 促进了经济社会发展 。 在科学传播的星辰里 , 中科院之声与华南植物园联合开设“花颜鸟语”专栏 , 既是生命世界之窗 , 又荟萃自然体验的点滴故事 。 惟愿她为自然世界代言 , 宣传生物多样性保护 。 惟愿她解读科学前沿 , 讲述科学故事 , 封存自然足迹 。
说到植物的根 , 我们一定都不陌生 , 像我们平时吃的胡萝卜、人参等属于植物的根(图1) 。 根是植物为适应在陆地上生活所进化出来的器官 , 它通常生长在地下 , 主要起固定和吸收水分、养料的作用 。 除了固定和吸收的作用外 , 不少植物的根还具有合成和储藏有机质、进行营养繁殖等功能 。
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图1形形色色的根
根的形态千差万别 。 根据环境的变化 , 植物的根在适应环境而产生一系列在形态、结构、生理功能上的适应性变化 。 常见的变态根有萝卜的肉质化贮藏根 , 榕树的气生根 , 菟丝子的寄生根 , 等等(图2) 。
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图2变态根的分类
而今天要给大家介绍的主角 , 是气生根中的一种——板根 , 它是特定的环境下 , 主根发育不良 , 侧根向上隆起生长 , 与树干基部相接部位形成发达的木质板状隆脊 , 是热带雨林大型乔木代表性根系特征之一 。
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图3壮观的板根(图片来源于网络)
长芒杜英(Elaeocarpusapiculatus)就具有热带雨林乔木独特的板状根(图4) , 强有力地支撑起杜英家族“巨人”般高个子躯干和挺拔的身姿 , 将绿色伞盖状的树冠遥伸天空 , 迎接着阳光的照耀 。 华南不乏风暴 , 在疾风暴雨来临之际 , 杜英树梢随风摇曳 , 正是树干基部向四周延伸出的厚重板根 , 像数面“墙壁”式支撑 , 才使“巨人”躯干牢牢地固定并屹立于大地上 。
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图4长芒杜英的板根
不幸的是 , 今年8月“卢碧”台风登陆 , 为广东地区带来了强暴雨和雷电 , 华南植物园杜鹃园这棵可怜的长芒杜英(1986年由我园园艺师播种)被雷电击中 , 整棵树干被电流贯穿 , 树干焦黑(图5) , 短短数日 , 大树了无生机 , 迅速枯竭 。
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图5被雷击中后焦黑的树干
大树没有了生命体征 , 既然无回天之力 , 园艺师们试图以另一种形式延续生命的意义 , 以更直观的方式展示植物生存的“智慧” , 让公众探究热带雨林里板根的秘密!
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图6长芒杜英板根根系鸟瞰图(杨晓摄)
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图7长芒杜英板根根系鸟瞰图
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图8板根根系很浅 , 仅在土壤表层延伸出去
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图9板根向地下形成不同深度的不定根系向下扎入土壤
看到这些照片你是不是很震惊?你是否发现热带雨林的乔木树种及其板状根闻所未闻的聪明智慧?热带雨林高大的乔木树干 , 原来不只是土壤表层向四周延展开来形成墙壁式的板状根 , 板根之间还在近地表形成各种错综复杂的横向连接的不定根(图7和图8) , 以此加强乔木基部的横向物理拉力和表面积 。 继续向深处挖掘土壤 , 你会发现尽管长芒杜英没有向下的主根系 , 但众多墙壁式的板状根有众多粗细不一、深度不同的粗壮不定根 , 如一颗颗螺丝钉 , 垂直向下深入扎进土壤之中(图9) , 形成树木与土壤的纵向连接和纵深物理拉力 , 完美地将乔木铆定于大地之中 。