汪勁武
在池塘、河道和湖泊中生長的植物,通常被稱為水生植物,其中不僅包括低等的藻類,還有高等的有花植物。本文僅重點(diǎn)介紹有花植物,側(cè)重介紹它們適應(yīng)水生環(huán)境的本領(lǐng)。
與陸生植物相比,水生植物的生存條件要嚴(yán)酷得多,這主要是由于水中空氣極少,如果不解決通氣問題,植物在水中簡直難以生存。
長期的進(jìn)化讓水生植物各自找到了解決之道,形態(tài)上也由此出現(xiàn)了多種變化:有的把根扎在水底淤泥里;有的則完全無根,身體全浸在水面以下;有的葉子可以浮在水面;有的則將葉子伸出到水面以上……
荷花獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷
荷花又稱蓮或蓮花,屬睡蓮科蓮屬植物,一直是水生植物中的佼佼者,千百年來,從古至今,深受人們喜愛。荷花在水中是怎么生存的呢?荷葉伸出水面,圓如傘蓋,葉有長柄在水中,下面連在污泥中的藕節(jié)上;開花時(shí),花朵伸出水面,花梗很長,下部也連在藕節(jié)上。藕是荷花的什么器官昵?藕是荷花的根狀莖,它有莖的特點(diǎn):具有節(jié)和節(jié)間,節(jié)處縮細(xì),有芽可以生出葉或花梗來,有鱗片狀的變態(tài)葉。有趣的是,荷花花梗和葉柄中都有通氣道。這些通氣道與藕中的通氣道是相連通的。我們切開藕時(shí),可見許多小孔,即是通氣道,從葉的氣孔中進(jìn)入的空氣,被送入到藕中,藕的細(xì)胞即利用空氣進(jìn)行呼吸作用,維持生命。
荷葉在空氣中通過光合作用制造的養(yǎng)料可以經(jīng)由葉柄內(nèi)的輸導(dǎo)組織運(yùn)送到藕中去,貯存起來。藕能長那么粗,其養(yǎng)料就是這么來的。
至于成語“藕斷絲連”中提到的絲,是藕的導(dǎo)管,用來運(yùn)送水分和礦物質(zhì)。
可以說,荷花有一套適應(yīng)水生環(huán)境的本領(lǐng)?;?、葉與藕緊密相連,相依為命,藕節(jié)上的根可從污泥中吸收礦物質(zhì)和水,供荷花生命之需。
荷花的繁殖可以通過蓮子進(jìn)行。蓮子的生命力極強(qiáng),在污泥中千年不死,條件合適時(shí),能萌生長成新株。藕也可以進(jìn)行無性繁殖,從其節(jié)上的芽發(fā)根、長葉、開花。
荷花的原產(chǎn)地在我國。以前,人們認(rèn)為荷花原產(chǎn)于印度,但我國浙江河姆渡新石器時(shí)代遺址中曾挖掘出古蓮子遺物,距今已7000多年,足以證明我國南方是荷花起源的故鄉(xiāng)。
水毛茛有兩種葉子
水毛茛屬于毛莨科,為水生植物,它有兩種葉子:長在水里的葉子呈絲狀細(xì)裂的形態(tài),長在空氣中的葉子,裂片較寬。前者由于長在水中,常受水流沖擊,因此葉子裂成絲狀,可免水擊損壞;同時(shí),絲狀細(xì)裂的葉細(xì)胞都與水接觸,可以更多吸收水分;而長在空氣中的葉子裂片寬,利于光合作用,因其葉上有氣孔,通氣方便。很明顯,這兩種葉子各有所長。水毛茛有根扎于泥中,可吸收水分和營養(yǎng)物質(zhì)。開花時(shí),花伸到水面以上。
慈茹屬于澤瀉科慈菇屬,它也有兩種葉子:沉在水里的葉子里狹帶狀,直立,柔軟;另一種葉子呈箭形,伸出水面以上,其功用類似于水毛茛。也有的慈茹生在、水岸邊,由于不浸入水中生長,它就只生有一種箭形的葉子。
漂浮的葉子
睡蓮只有一種漂浮的葉,花也開在水面,并不舉到空中。與荷花不同,睡蓮葉上面有氣孔,不影響空氣進(jìn)入,也有根扎在泥中,可吸收營養(yǎng)物質(zhì)。有漂浮葉子的水生植物,還有莼菜。莼菜屬睡蓮科莼菜屬,葉呈橢圓狀矩圓形,全綠,兩面無毛。此外,睡蓮科芡實(shí)屬植物的葉子也大,直徑可達(dá)1.3米,葉緣向上折,上面多褶皺,下面為紫色,花露于水面。
萍蓬草有三種葉
萍蓬草屬于睡蓮科,有粗厚的根狀莖,生于水底,它可生出三種葉子:沉在水中的葉子,質(zhì)地薄而柔軟,可免遭水壓損壞;漂浮水面的葉子,質(zhì)地較厚,可由上面接觸空氣和陽光進(jìn)行光合作用;升到水面上的葉子,狀如陸生植物,光合作用能力特別強(qiáng)。
有三種葉子的萍蓬草更適應(yīng)變化劇烈的水環(huán)境:水大時(shí),空中葉子的作用減弱,漂浮葉子便發(fā)揮作用,水下葉子也不怕水;如果池塘干涸,空中葉子就發(fā)揮作用。萍蓬草的適應(yīng)能力令人稱絕。
淹不死的金魚藻
金魚藻屬于金魚藻科金魚藻屬,為有花植物,它沒有根,植物體全浸在水面以下,為多年生草本,葉8~10個(gè)輪生,葉片1~2回交叉狀分歧,裂片細(xì)絲狀。金魚藻常生在河塘中,它的葉子可以全方位地與水接觸,不需要根??克械纳倭靠諝猓痿~藻可以維持自身生活。其葉存葉綠素,可進(jìn)行光合作用。因此,人們稱它們?yōu)檠筒凰赖慕痿~藻。
既下水又上岸的兩棲蓼
兩棲蓼有些像兩棲動(dòng)物,既可以生存于水中,又可長在陸地上,為一種兩棲植物。兩棲蓼屬蓼科蓼屬,有兩種植株,在水里的植株,有根扎于泥中,葉子漂浮在水面,為橢圓形或長圓形,上面光亮無毛,能進(jìn)行光合作用,制造碳水化合物。兩棲蓼亦能生長在水池岸上,成為陸生植株,莖高達(dá)20~30厘米,葉子較狹長,厚質(zhì),有粗毛,完全是陸生植物的葉子,光合能力很強(qiáng)。
更為奇妙的是,在水漸干時(shí),兩棲蓼水生植株可以生出陸生枝葉來;在水多時(shí),陸生植株也可以長出水生形莖葉。因此,它被稱為兩棲蓼。這種隨機(jī)應(yīng)變的適應(yīng)性已形成了固定的遺傳性。
在水中生存時(shí),兩棲蓼的花為白色,花序穗狀,會(huì)伸到水面以上。
奇妙的繁殖方法
三白草科蕺菜屬中有一個(gè)名叫菹菜的種,能無性繁殖,它的莖葉全沒入水中,葉子里條狀,邊緣褶皺呈波狀。在莖的頂端,可以生出節(jié)間短的芽狀短枝,其上有兩三對葉子,質(zhì)地較硬。在秋天,由于葉子積累了一定的淀粉,重量增加,整個(gè)短枝會(huì)脫離母體,借重力沉到水底。來年春天,葉中淀粉轉(zhuǎn)化為碳水化合物,使短枝變輕,又浮到水面上來,生長發(fā)育成新株。通過有性繁殖方式繁殖下一代的水生植物中,苦草最有趣。苦草屬于水鱉科苦草屬,它生于池沼或水渠'中,有根扎入泥土中,雌雄異株,葉均為窄帶狀,很長,雄株的雄花蕾在水里形成后脫離母體,浮上水面,在水面開花。雌花花蕾形成后,由其很長的花梗送到水面開花,但不脫離母體。在水面浮游的雄花遇到雌花時(shí),就進(jìn)行水媒傳粉。雌花在接受花粉后,關(guān)閉起來,它的花梗便呈螺旋狀扭曲,將花拉入水底。不久,果實(shí)成熟。在條件適宜時(shí),果中種子發(fā)芽,長成新株。
在進(jìn)行無性繁殖的水生植物中,有一種名叫水瘟草的,長年沒在水中,它的植物體的任一斷裂部分,均可長成新株。水瘟草是一種能周游世界的水草,繁殖力驚人。
泡在鹽水量的植物
水生植物中也有泡在鹽水里的,如在海水中生長的著名有花植物——大葉藻,它屬大葉藻科大葉藻屬,多年生,地下有根狀莖,莖纖細(xì),葉兩列,細(xì)條形。此植物長年泡于鹽水中,科學(xué)家認(rèn)為,可能鹽的鈉離子與細(xì)胞的有機(jī)物化合,這樣,大葉藻的原生質(zhì)就不會(huì)受到鹽害了。
關(guān)于海水中有花植物的抗鹽性問題,還有待研究。鹽水中的生存條件比淡水中嚴(yán)酷,因此,在海水中生活的有花植物種類比淡水中的少得多。