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天天热讯:说仙人掌没叶子?你看它扎不扎你就完了

2022-07-30 05:34:14  来源:科普中国

这段“好奇之旅”至今仍让我记忆犹新。


(资料图)

时隔多年,在书上看到关于仙人掌的介绍,才知道一直以来对仙人掌的认知有些许的偏差。原来,当年扎了自己的竟然是仙人掌的叶子!恶劣的环境没有限制它的生长,仙人掌甚至用自己的智慧为自己打造了一副“拉风铠甲”。


仙人掌,图片来源:nwf.org

1、“叶”非叶,“刺”非刺

咱们常说的“仙人掌”其实是个大家族,里头的成员可真不少,不过咱们今天要聊的话题可不是仙人掌有多少物种,而是这类植物中一个很特殊的形态性状——刺(Spines)。

如果仔细观察仙人掌的“叶片”,我们会在上面看到稀疏分布的小窠(kē);小窠多为圆形,直径大概有3-5毫米,上面经常簇生有许多小刺。


仙人掌上的小窠和上面的尖刺  图片来源:popsci.com

事实上,这些尖刺才是仙人掌真正的叶子,不过已经极度退化,一点也没有我们常见的植物的叶片的模样。这些高度特化的叶子是仙人掌防御食草动物的利器,同时还可以帮助防止水分的流失。而我们常认为是叶子的部分,其实只是仙人掌肉质化的茎罢了,在没有真叶的情况下,仙人掌依靠这些肉质扁平茎来进行光合作用。

为什么仙人掌的叶片会退化成这幅和叶子八杆子也打不着的模样呢?这还得从仙人掌所处的环境说起。

仙人掌原产于美洲,广泛分布于巴西、巴拉圭、乌拉圭及阿根廷等地的荒漠及干旱地区,这些区域常年炎热干旱、降雨稀少,为了减少叶片的蒸腾作用和水分流失,仙人掌才长成了这幅奇怪的样子。用一句话来概括,仙人掌真是“叶”非叶,“刺”非刺,“刺”是叶的退化,茎却长成了叶的模样。


仙人掌生长在干旱炎热的环境  图片来源:vermontpublic.org

2、刺虽小,可作用大着呢

虽然仙人掌的叶片已经不再具有光合作用的能力,退化为了尖刺,但俗话说的好,存在即是合理,这些尖刺也有着大家想不到的作用。

正如前文中提到的,仙人掌的刺对于它们来说是一件很好的盔甲,可以用于防御食草动物的啃食,但它们的作用并不仅限于此,小尖刺,也有大作用。

大家猜一猜看,下面这幅图片是什么?是不是像一朵雪花?


白星的刺,像一朵雪花  图片来源:popsci.com

其实,这是一种叫做白星(Mammillaria plumosa)的仙人掌的刺,这种刺像摄影伞一样,是一种光线调节器,可以漫射光线,这意味着它们可以将光线散布到更大的区域,这确保了即使仙人掌长在阴凉的地方,也可以获得足够的光照来进行光合作用。

除此之外,仙人掌的刺还有集水的作用,如果我们在显微镜下观察仙人掌的刺,就会发现看似光滑的刺上其实有着许许多多的小尖刺,这些尖刺有助于水汽的凝结,当水汽凝结为水珠后,就会顺着仙人掌的刺滴到土壤中,也算是仙人掌适应干旱环境的一个措施了。


仙人掌的刺  图片来源:popsci.com

除了防御和收集水分,仙人掌的刺还有其他妙用。种过仙人掌的朋友们可能都知道,仙人掌的每一块茎都有能力在土壤中扎根,并成长为新的个体。有一些仙人掌的茎很容易折断,他们靠肉质茎上的刺挂在经过的动物身上,从而传播到更远的地方。

嘿,小小的尖刺,蕴含着植物的大智慧。

3、拔出那根令人讨厌的刺

虽说仙人掌的刺对于仙人掌有着多种多样的作用,但是对于咱们人类而言,这些小刺可太烦了。小时候因为好奇心抚摸了仙人掌,事后处理这些细刺的过程却让人直呼“我怎么就管不住这手呢”?

当然,这些刺的攻击并不致命,但很多仙人掌的刺的尖端会带有倒钩,倒钩扎进皮肤后会刺激皮肤或者引起感染,如果处理不当,没能取出刺的尖端,就会导致持续很久的疼痛。


仙人掌刺的尖端的倒钩  图片来源:参考文献2

当被仙人掌的刺扎了以后,我们最好先处理掉和刺相连的肉质茎,然后再根据刺的类型决定如何处理。

仙人掌的直刺是最容易处理的,拔出就万事大吉,但是如果被前面提到的那种带着倒钩的和长矛一样的刺扎进皮肤,那就需要更细致的处理。我们可以尝试用消毒后的针头或者镊子把残余的刺挑出,当然也可以试着用胶带之类的粘性物品试着将倒钩从皮肤中拉出来。大家千万不要尝试用嘴和牙齿做这项工作,小倒钩入嘴,或许会酿成“大惨剧”。

不过,仙人掌这种植物,难道不是远远地望一眼就可以了吗?毕竟人家已经用实际行动告诉了我们——我很危险,不要靠近,会变得不幸。

参考文献:

[1]Mauseth, J. D. (2006). Structure–function relationships in highly modified shoots of Cactaceae. Annals of Botany, 98(5), 901-926.

[2]Liu, H., Liu, S., Jiao, J., Lu, T. J., & Xu, F. (2017). Trichomes as a natural biophysical barrier for plants and their bioinspired applications. Soft Matter, 13(30), 5096-5106.

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