柽柳是盐碱地上时常见到的一种耐盐植物,它是一种乔木,树皮红褐色,叶子成鳞形生在纤细的小枝上,微风吹来,一丛丛柽柳飞红挂绿,别有一番景色。当我们走近柽柳时,你会发现它的茎和叶上,冒出了一粒粒白色的结晶,如果你尝一尝,马上会感到又咸又苦,这是怎么回事呢?原来柽柳的根在从盐碱土中吸水时,能够吸收大量的盐碱,但体内并不积累,这些盐碱由水带着,通过茎、叶表皮排到茎和叶的表面,水很快蒸发了,而盐碱却留在茎叶表面,形成了一粒粒白色的结晶。
胡杨也是一种耐盐植物,常和柽柳混生在一起。它也能从土壤中吸收盐碱,然后又从树皮裂口处排出体外,形成黏稠的液体,人们将这黏稠的液体叫作“胡杨泪”。“胡杨泪”里含有小苏打、食盐等盐分。当地人还常常用它来发面蒸馒头呢!
盐碱地上,生有一种盐角草,它全株绿色,叶子极小,身体肉质多汁。
盐角草也从盐碱地里吸收大量的盐碱,但并不像柽柳、胡杨那样排出体外,而是永远贮存在身体里。在盐角草茎中的细胞内有叫盐泡的结构,盐碱都存到盐泡里了。盐角草靠着一个个小盐泡,就能从盐碱地里吸收水分,不但如此,由于盐碱都被圈在盐泡中,再也无法毒害盐角草了。盐角草因为有这种本领,能在含盐量高达0.5%—6.5%的盐碱地上生长。像盐角草这样的耐盐植物,称为聚盐植物。
艾蒿是一种很有名的中药,针灸用的艾卷,就是用艾蒿叶制成的。它也是一种耐盐植物,为什么艾蒿能生长在盐碱地上呢?原来它的根有一种本领,能抗住土壤中的盐碱,使它们无法进入根中。同时,艾蒿的根细胞中含有很多溶于水的糖和酸,能使根容易从盐碱中吸水。艾蒿既能从盐碱地里吸水,又不让盐碱进入身体中,这样它就能很自在地生活在盐碱地上。像艾蒿这样拒盐碱于植物体外的植物,称为抗盐植物。
还有一类耐盐植物,像短尾灯心草,既不泌盐,也不聚盐和抗盐,而是用脱落老叶的方法,来排出盐分。短尾灯心草是一种多年生的草,生有一条细长直立的茎,茎的基部生出一丛长长的叶,很是别致。短尾灯心草在盐碱地中吸水时,也吸进了很多盐,它把盐碱聚在叶内,等到老叶充满盐分时,就提前干缩脱落,然后,幼叶又来接替老叶的位置,这样就能不停地往外排盐。
由此看来,各种耐盐植物抵抗盐碱的方法是多种多样的。耐盐植物抵抗盐碱的本领,绝不是在一两代中形成的,而是它们世世代代生长在盐碱地上,同盐碱长期斗争,逐渐形成的。
胎生植物
如果说某种动物是胎生的,大家决不会感到奇怪,但如果说某种植物是胎生的,就会觉得很新奇了。
一般植物的种子成熟以后,马上脱离母树,而且要经过一段时间的休眠,然后在适宜的温度、水分和空气的条件下,在土壤是萌发成幼小的植殊。但是有一种叫红树的植物,种子成熟以后,既不脱离母树,也不经过休眠,而是直接在果实里发芽,吸取母树里的养料,长成一棵胎苗,然后才脱离母树独立生活。
为什么红树胎生呢?原来这和它特殊的生活环境有密切关系。
红树是一种小乔木,高2—12米,生活在热带、亚热带沿海一带的海滩上。我国广东、海南岛、福建和台湾的沿海地区,都有它的分布。在这些地方,红树和别的树木一起,组成了红树林。红树林里有常绿的乔木和灌木,树林非常稠密。海滩上每天都涨潮和退潮,涨潮时,树木的树干全被海水淹没,树冠在水面上荡漾;退潮后,棵棵树木又挺立在海滩上,形成了海滩上的奇特景观。
红树所处的环境极其不稳定,潮水的涨落对它的威胁极大,如果没有非凡的本领,就休想在海滩上定居下来。就拿种子萌发来说,如果红树种子成熟后,马上脱落坠入海中,就会被无情的海浪冲走,得不到繁殖后代的机会。
可是,红树靠着种子胎生,却能世世代代在海滩上繁衍生息。
红树每年开两次花,春季一次,秋季一次。一棵红树花谢以后,能结出300多个果实。果实细而长,长度一般在20厘米以上。每个果实中含有一粒种子。当果实成熟时,里面的种子就开始萌发,从母树体内吸取养料,长成胎苗。胎苗长到30厘米时,就脱离母树,利用重力作用扎入海滩的淤泥之中。
几小时以后,就能长出新根。年轻的幼苗有了立足之地,一棵棵挺立在淤泥上面,嫩绿的茎和叶也随之抽出,成为独立生活的小红树。
如果胎苗下坠时,正逢涨潮,便马上被海水冲走,随波逐流,漂向别处。
但胎苗不会被淹死,因为它的体内含有空气,可以长期在海上漂浮,不会丧失生命力,有的甚至在海上漂浮两三个月,一旦漂到海滩,海水退去时,就会很快地扎下根来,成为开发新“领土”的勇士。经过几十年,又会繁衍成一片红树林。
红树在适应海滩生活方面,除了具有胎生本领之外,还能长出许多支柱根和呼吸根。它的一条条支柱根,从树枝上生出,直插海滩淤泥中,全力支撑着浓密的树冠,成为抵御风浪的稳固支架。一条条呼吸根,像手指一样,由土中伸出地面,吸收空气中的氧气和水汽,为根系供应氧气和水分。红树就是依靠着这些特殊的本领,在海滩上顽强地生活着。
红树和红树林的其他树木,具有很大的经济价值。它的根和树皮,可以提取单宁。它们聚成丛林,可以护堤、防风、防浪,保护沿海农田不受海浪或大风的袭击,形成一道道坚不可摧的铜墙铁壁。而且它们那些纵横交错的支柱根,挡住了陆上冲来的泥土,加速了海滩淤泥的沉积,使海岸不断向大海延伸,所以红树林还是有名的造陆先锋呢!
在种子植物中,不只红树有胎生本领,红树林中的秋茄树、红茄冬和木榄等树木,以及不属于红树林的佛手瓜和胎生早熟禾,也都有胎生本领。
身份不明者
花、草、树木属于植物,虫、鱼、鸟、兽属于动物,植物、动物各成一界,彼此泾渭分明,互不混淆,这似乎是一个人人都知道的常识。然而世界上却有一种名叫眼虫藻的生物。植物学家将它定为植物,归属植物界的裸藻植物门;动物学家又把它定为动物,归属动物界的原生动物门。眼虫藻为什么既是植物又是动物呢?是不是动物学家和植物学家中,有一方判断错误呢?要弄清这个问题,就需要先了解眼虫藻的身体结构和营养方式。
眼虫藻生活在淡水中,池塘、水沟和流速缓慢的溪水里,都有它的分布。
在温暖季节,常常大量繁殖,使水变成绿色。眼虫藻身体微小,体长仅有60微米(1微米等于千分之一毫米),人们只能凭借显微镜才能看到它的真面目。
在显微镜下,可以看到眼虫藻的身体由1个细胞组成,形状像个织布的梭子,前端钝,后端尖。它的体表没有细胞包被,而由细胞的质膜直接与外界接触。身体前端有一个胞口,从胞口中伸出一条鞭毛,鞭毛是一种运动胞器,眼虫藻主要依靠鞭毛的摆动在水中自由运动。胞口下方连接胞咽,胞咽末端膨大成储蓄胞,储蓄胞周围有伸缩泡,储蓄胞和伸缩泡能收集和排出细胞中多余水分和代谢废物。在细胞质中分散着大量卵圆形的叶绿体(质体的一种),叶绿体是眼虫藻进行光合作用制造有机养料的场所。在靠近胞咽处还生有一个红色眼点,眼点是一种感觉胞器,眼虫藻用它感受光线的刺激,趋向适宜的光线,以利于光合作用的进行。在眼虫藻细胞中没有液泡。
眼虫藻这种身体结构,既有动物特征,又有植物特征。我们知道,动植物细胞在结构方面,重要区别有3点,这就是植物细胞有细胞壁、液泡和质体(质体包含叶绿体、白色体和染色体),而动物细胞则没有这3种结构。
眼虫藻的细胞中有质体,但没有细胞壁和液泡。在身体的其他结构方面,眼虫藻有储蓄胞和伸缩泡,而这两种结构只在原生动物细胞中存在,植物细胞中从没发现过。
不仅眼虫藻的身体结构具有两重性,它的营养方式也同样具有动植物两方面的特征。一方面,它依靠自己体内的叶绿体,吸收光能,进行光合作用,制造有机养料。另一方面,它又依靠自己身体的渗透作用,直接从水中吸收现成的有机物质,而且它还用胞口和胞咽,吞吃周围环境中的颗粒状有机物。
不言而喻,前一种营养方式是植物的营养方式,而后一种则属于动物的营养方式了。
眼虫藻的这些两重性的特点,在历史上曾引起了植物学家和动物学家的争论,植物学家们根据眼虫藻具有叶绿体,能进行光合作用,而且叶绿体的色素成分和绿藻相同,都由叶绿素a、叶绿素b、β—胡萝卜素和叶黄素组成,因而坚持认为它是植物,不同意它是动物,并根据它没有细胞壁,原生质裸露的特点,将它命名为祼藻。动物学家则根据眼虫藻没有细胞壁和液泡,具有胞口、胞咽、储蓄胞、伸缩泡等结构,具有动物性营养方式,因而坚持认为它是动物,否认它是植物,并根据具有眼点的特点,命名为眼虫。真是公说公有理,婆说婆有据,使眼虫藻成了脚踩两只船的生物,出现了动物学和植物学都讲它的奇怪现象。
到底应怎样看待眼虫藻这一系列的双重特征呢?正确的作法是应该用达尔文的进化论观点来看待和分析这个问题。
达尔文的进化论认为,现今地球上200万种动、植物,都是由一种或几种原始生物,经过长期演化逐渐形成的,各种动、植物当中,有相当多的种类,形态和结构上存在着“狮身人面”现象。因此,在植物界和动物界之间,一定存在着既像植物又像动物的一类生物,眼虫藻正是这类跨界生物,它的存在证明了动、植物之间的统一性和亲缘关系。
由上述内容可知,眼虫藻身跨两界,看上去奇怪,实质上却很正常。植物学家将它定为植物,动物学家又将它定为动物,都没有错。如果有错误,那就是不应该指责对方的命名和归类。世间的事物是错综复杂的,我们看问题,不能用“一刀切”的办法,对待生物学方面的问题,更应如此。