如果要问什么动物最聪明,答案应该是人类,因为人类懂得物为我用 。那么最聪明的植物是什么?如果从物为我用的角度来看,无疑兰花是植物中最聪明的 。兰花从种子萌发、生长以及一直到开花结实的过程中,需要利用其它生物来帮助完成兰花的生活史 。兰花种子在植物中有其独特的特征,主要表现在以下几个方面 。第一,数量巨大,参差不齐 。一个兰花蒴果(俗称荚果)最多可以有400万粒种子,但至少只有20-50粒种子,相差8-20万倍 。
其次,种子很小,一般长0.05-6毫米,宽0.01-0.9毫米(一根头发的直径一般为0.08毫米) 。第三部分 。种子结构简单,外种皮占兰花种子的大部分,但胚很小 。一般胚胎的大小只有种子大小的1110倍左右,最小的胚胎只有0.1毫米长,0.078毫米宽(相当于一根头发的直径) 。兰花种子的胚没有子叶或胚乳,这意味着兰花的母株没有提供任何物质来帮助其后代(种子)发芽和早期生长 。
四.兰花种子的种皮内有许多充满空气体的空腔,所以兰花种子很轻,最重的兰花种子只有14 ~ 17厘克(1厘克等于1/100克),最轻的只有0.3厘克 。这样轻的种子可以借助风飘到离母株很远的地方定居下来 。同时,兰花种子的种皮表面有一层排列紧密的细胞,使水分不易迅速渗透到种子中,使兰花种子能够漂浮在水面上,长期漂流 。当然,兰花种子也可以通过动物传播,比如附着在动物皮毛或沾满泥巴的爪子、鸟羽上,被动物取食,甚至通过人类活动传播 。例如,一种分布在北美的燃烧兰花通过人类活动从欧洲传播到北美 。兰花种子丰富,具有远距离扩散的能力 。然而,兰花在地球上并不常见 。只有在一些特殊的地方才能看到兰花的美丽形象,比如石墙、石面、树干、树枝和一些含钙量高的土壤 。我们在四川黄龙景区一条长约2.5公里、宽约0.5公里的深谷中发现了30多种当地兰花,成千上万的兰花在一起生长 。黄龙沟是一条由南向北逐渐隆起的钙华沟 。正是沟壑中独特的钙华为兰花的生长提供了适宜的栖息地,形成了与相邻沟壑完全不同的以兰花为主体的植被类型 。
兰花种子没有任何储存的营养来帮助它们发芽和生长 。当兰花种子在同一一生中与其他有子叶或胚乳的植物种子一起萌发生长时,很明显兰花种子属于“弱势群体”,其萌发和萌发后的幼苗生长无法与其他植物竞争,因为有子叶或胚乳的植物正处于种子萌发生长阶段 。这就是为什么兰花总是生长在其他植物难以生长的特殊栖息地的主要原因 。那么兰花种子是如何在这些特殊的栖息地发芽生长的呢?秘密是兰花种子在发芽和生长过程中利用真菌帮助它们吸收营养和水分 。已经发现,真菌必须用于帮助兰花种子在自然条件下发芽 。一些兰花品种在从种子萌发到幼苗、生长和植株成熟的整个发育过程中,需要利用真菌来帮助它们吸收养分和水分,如不含叶绿素的腐生兰花品种 。如果澳大利亚有一种兰花一生都生长在地表下,那么一定有真菌帮助它吸收养分,完成整个生命周期 。甚至有些物种在不同的生长发育阶段也需要不同真菌物种的帮助 。
天麻是最典型、最著名的药用植物,中国科学家通过近30年的研究,首次发现天麻的种子需要利用名为平菇的真菌来帮助其获得营养和发芽,而在发芽的幼苗(原球茎)长出其他生殖球茎后,需要借助一种叫做蜜环菌的真菌来帮助 。一些兰花品种在幼苗生长阶段后不再需要真菌的帮助,但真菌仍然存在于这些兰花的根甚至茎中,其中一些对兰花有益,而另一些对兰花没有明显的益处 。因此,在萌发和幼苗生长的关键和困难时期,微小的兰花种子在其他植物难以生存的地方,借助真菌巧妙地生存和繁殖 。
兰花从种子到幼苗,采取广植少收的策略,产生大量的种子,但只有少数种子能够发芽生长,最后长成成熟的植株 。但是在从开花到结果的过程中,采用了完全不同的绝望策略 。兰花的孤注一掷策略主要表现在以下几个方面:一方面,它把所有的花粉聚集成一个花粉块,或者由传粉者把所有的花粉带走,交给柱头,以保证有足够的花粉发育成精细胞(单倍体雄配子)与子房中的卵细胞(单倍体雌配子)结合,最终生长发育出大量的种子;要么花粉块达不到柱头,全部被浪费,导致雄性资源浪费最大(100%) 。在整个开花植物中,只有兰花和蔷薇科植物采用这种成败的策略 。另一方面,每种兰花的花朵只吸引一种或特定种类的传粉者前来参观 。这可以使兰花的花结构与其传粉者非常一致,从而大大提高兰花的传粉效率 。但与此同时,只吸引一种或一种传粉者访兰的策略意味着另一种风险,即如果这种特定的传粉者稀缺,一些兰花的花朵就不会被传粉者访花,无法正常结果和繁殖 。因此,如何尽可能地吸引传粉者的“眼球”,成为兰花的一项重要任务 。大多数兰花和其他植物一样,通过向传粉者提供营养物质作为奖励来吸引传粉者的来访,这些营养物质主要包括花蜜——有时兰花还向黄蜂和蜜蜂等传粉者提供筑巢材料,如蜡或油脂作为奖励 。为了给授粉者提供报酬,植物本身必须付出能源作为代价 。为了准确地给最能给兰花授粉的英雄提供有限的报酬,兰花把自己的报酬隐藏在一个隐蔽的位置,只有特殊的传粉者才能获得这些报酬,而这些特殊的传粉者往往是最能给兰花授粉的传粉者 。最著名的例子是达尔文的故事,花节的长度和授粉者喙的长度相互竞争 。1862年,根据马达加斯加产的一种叫武夷兰的兰花,达尔文预言岛上一定有一种家长与兰花相当的昆虫,因为达尔文认为花距的长短和传粉者喙的长短是由昆虫和植物共同进化的选择力决定的 。26年后,瑞士科学家终于在马达加斯加发现了一种飞蛾,它是这种武夷兰花的传粉者,它的喙长只有30厘米左右 。这一发现证明了达尔文的预言是正确的,同时也验证了昆虫与植物的协同进化关系 。
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