植物界的“大熊猫”:海椰树的传奇一生
你或许觉得植物的世界总是默默无闻,有些植物却拥有着令人惊叹的适应性特征,比如海椰树,它堪称植物界的“大熊猫”。
如同大熊猫一样,海椰树在许多方面都独树一帜,一棵树就打破了11项植物学纪录。而更令人惊叹的是,早在人们发现它之前,关于它的传说就已传遍了亚、欧、非三大洲,这是因为它们奇特的种子会随着海浪漂流到印度洋沿岸,被人们拾获。
上图就是海椰树的种子,其巨大程度令人咋舌。直径可达50厘米,重量可达17.6千克,是世界上最大的植物种子。
如此巨大的种子难免引发人们的遐想。据说,印度洋沿海地区的居民将其与人的臀部联系在一起,并相信它对男性拥有神秘的力量,这种说法一直延续至今。海椰树的种子自古以来就价值连城。
那么,海椰树究竟是一种什么样的植物?为什么它的种子如此巨大奇特?它们又是如何传播种子的呢?
无人岛屿上的“巨人之树”
海椰树生长在人迹罕至的无人岛屿上。当它们的种子成熟掉落海洋后,会被洋流带到印度洋沿岸,这也是人们最初接触到这种神奇种子的唯一途径(但这并非它们传播种子的方式,下文会详细解释)。由于其独特、稀有和神秘,海椰树种子备受追捧。
马尔代夫曾是海椰树种子最常“光顾”的地方,也是以前这种种子最主要的产地。当时的马尔代夫居民如果捡到这种种子,必须上交给国王,否则将面临死刑。而国王通常会将这些珍贵的种子赠予尊贵的国际友人,足见其价值之高。
在1768年之前,人们只知道这种奇特的东西是一种树的种子,却不知道它究竟来自何方。传说这种树生长在海底,巨大无比,果实是供给一种巨型飞禽食用的。类似的传说在印度洋沿岸广为流传,非洲人甚至认为这种巨鸟会捕食大象。
随着大航海时代的到来,法国探险家马克·约瑟夫·马里昂·杜弗雷斯内 (marc-joseph marion du fresne) 来到了当时无人居住的塞舌尔群岛,并在普拉兰岛和库里厄斯岛上终于发现了这种生长着巨型种子的树——海椰树。而这两座岛屿也是目前已知唯二生长着海椰树的地方。
消息传开后,一位名叫让·杜舍曼(jean duchemin)的人看到了商机。1769年,他带着船只前往塞舌尔群岛采摘海椰树种子,第一次就满载而归,将这些种子运往印度市场销售。
从此,海椰树种子失去了它的神秘色彩和超凡价值,但即便如此,其价格依然十分昂贵。
以上便是海椰树种子的传奇故事。而随着人们对海椰树的不断探索,才逐渐发现这种树究竟有多么独特。
“慢生活”的巨树
从外观上看,海椰树就是一种棕榈树,但它与其他棕榈科植物不同的是,它的一切都很大,同时一切又都很慢。
海椰树拥有植物界最大的种子,自然也拥有世界上最大的野生果实,其重量可达36-47公斤。需要注意的是,这里指的是野生果实,因为一些人工培育的农产品果实可能比它更大。
海椰树是雌雄异株植物。为了结出如此巨大的果实,它们拥有植物界最大的雌花,以及最大的心皮和萼片。有趣的是,它们的雄花序也是植物界中最长的,可达2米。至于这么长的花序有什么特殊意义,目前还不得而知。
为了让这些器官生长到足够大,海椰树采取的方式就是延长生长周期,这就是为什么说它“一切都很慢”。
海椰树本身的生长速度就非常缓慢。据记载,斯里兰卡佩拉德纳亚皇家植物园里的一棵海椰树,在140年的时间里,平均每年仅生长33毫米,是已知所有中大型树木中生长最慢的。
棕榈科植物的一个典型特征就是拥有高大的树干和顶部的巨大叶片。海椰树的树冠部分大约由20片直径约10米的扇形巨叶组成。
而海椰树仅仅是长出这个树冠就需要9年时间,然后再花9年时间才能发育出功能健全的叶片。相比之下,许多其他棕榈科植物的寿命都不到18年(据信海椰树的寿命可达200岁)。
这些叶片一旦发育完成,每片都能存活24年,是所有单子叶植物中最长寿的叶片。
海椰树的果实从发育到成熟需要8到10年的时间,这也是所有植物中最长的果实成熟周期。掉落在地上的果实,在条件合适的情况下也需要两年的时间才能发芽。植物种子通常能够保存很长时间,这并不算什么稀奇的事。
纵观植物的进化史,它们逐渐演化出多样化的特征,旨在提高生存和繁殖能力。说起繁殖,不得不提一些令人称奇的植物种子。
无法想象的长子叶
某些植物的种子萌芽后,会伸出地球上迄今为止最长的子叶,可达10米之巨,傲视植物界。
塞舌尔的巨人与熊猫的相似之处
说起海椰树,其特殊之处与大熊猫如出一辙:它们也拥有诸多高度特化的特征,令人称奇。
无论生物如何特化,都是为了适应特殊环境,增强生存和繁衍能力。
令人不解的种子
说到繁衍,海椰树的种子又成为了科学界的谜团,它拥有许多令人难以捉摸的特征:
无法传播的种子?
生物演化在岛屿环境中常常表现出与大陆近亲截然不同的体型,体型更大者被称为岛屿巨人症。
反之,有些生物在岛屿上的体型却会缩小,这种现象称为岛屿侏儒症。例如,地中海克里特岛的猛犸象,作为最晚灭绝的猛犸象群体,它们的成年个体肩高只有1米,体重为150千克,体型与野猪相差无几。
图:克里特岛的“侏儒”猛犸象,矮如人类
海椰树种子的巨大只是其岛屿巨人症的表现,但其独特之处在于,它是整个塞舌尔群岛唯一表现出巨人症的植物。
由于植物无法自主移动,为了避免后代与母株竞争,它们需要通过各种方式将种子传播到更远的地方。根据环境的不同,植物通常采用风力、水流或动物肠道等方式进行种子传播。
我们常见的植物种子大多由动物传播。这些植物通过生长诱人的果实,吸引动物食用。难以消化的种子在被动物吞下后,会被带到更远的地方。
很多生长在岛屿上的植物倾向于通过海水传播,例如我们熟悉的棕榈科椰子树。它们的果实拥有坚硬的外壳,可以抵御海水的腐蚀,从而在海流的作用下随波逐流,传播到远方。
海椰树也是典型的岛屿棕榈科植物,但它们的果实却会直接沉入海底,而不是随着海水漂流传播。
那些漂流到印度洋沿岸的种子,实际上经历了内部腐烂的过程,导致种子浮起,然后被洋流带到沿岸,被沿岸居民拾获。
显然,如此巨大的种子,无论依靠动物还是自然力量,都不合情理。这就是为什么海椰树仅分布在塞舌尔群岛的两个独立岛屿上,因为它们根本无法传播出去。
如此硕大的种子有何意义?
许多人看到这种不合理的特征,会猜测生物是否走入了进化的死胡同,导致原本有利的特征变成了累赘。
但事实并非如此,海椰树并未陷入死胡同,相反,它们在自己栖息地中占据绝对优势——在其分布的两个岛屿森林中,约80%的树木都是这种植物。
至于它们的种子目前为何没有传播者,并不是因为它们变大了,而是它们在种子变大之前就已经失去了传播机制。
学者们对此的研究表明,大约在6600万年前,海椰树的祖先依靠动物进行种子传播。此后塞舌尔群岛开始与印度分离,海椰树被孤立在了岛屿上,失去了动物传播机制。
为什么种子后来长得如此巨大?
这实际上是由内卷造成的。
较大的种子有一个优势:幼苗可以更快、更好地生长。这一点在岛屿环境中至关重要,因此岛屿植物通常倾向于产生较大的种子。
海椰树在与世界脱离之前,其种子可能就已经相对较大。在隔离事件发生后,它们很快就击败了竞争对手,成为自己栖息地的优势种群。
由于它们的种子无法传播,它们转向了种群内竞争,即疯狂的内卷。
它们不再需要考虑种子的传播方式,这使得种子的变大成为可能。由于生存空间极度有限,为了比自己的兄弟姐妹生长得更快,它们开始了种子疯狂变大的军备竞赛。
最终,他们的种子发展到了这种匪夷所思的尺寸[1]。
最后
你可能还有疑问:既然无法传播种子,它们繁殖后代岂不是意味着后代会落到自己周围,与自己竞争吗?
确实如此。有些人甚至认为它们的种子会在母株死亡时才会萌发。
虽然没有“一命换一命”那么夸张,但它们确实就是这样繁衍的。种子发芽开花结果的时候,母株的生命也即将走到尽头。
这种植物还有两个有趣的特征,与其他植物完全不同:一是它们的叶片氮磷浓度仅为塞舌尔群岛其他树木的三分之一左右。这是因为它们将其大部分氮磷都输送给了种子,以至于它们自己都有点营养不良了。
二是它们的叶片有着非常优越的导流作用,可以将死枝败叶、鸟粪等物质冲入根部周围的土壤中。这导致距离树干20厘米以内的土壤中氮磷浓度比距离2米外的土壤至少高出50%。这种现象仅在海椰树身上发现。
这种特征主要也是由种子引起的,因为它们的种子通常只会落在树干附近的区域内。
总而言之,海椰树确实与大熊猫有得一拼。它们现在与大熊猫一样,已经成为濒危物种——野外成熟个体已不足8000株。
它们濒危的原因也非常奇特,仅仅是因为它们的种子长得像人的臀部,所以被过度采摘。
参考:
如需获取更多相关信息,请访问:http://dx.doi.org/10.1111/nph.13272