妙趣橫生的植物種子

何華杰 胡梟劍 亞吉東 張橋蓉

作為中國西南野生生物種質(zhì)資源庫的一名種子管理員，在日常種子管理工作的每一個環(huán)節(jié)中都會觀察到形形色色的種子。大自然總是充滿了奧秘，不僅動物的世界是這樣，植物的世界里同樣也是如此。從發(fā)芽到成長為一棵大樹，很多植物都要從一粒小小的種子開始，而種子世界卻是千姿百態(tài)，無論從大小、形態(tài)、紋飾還是種子硬度、壽命、萌發(fā)速度都千變?nèi)f化，妙趣橫生。

種子界的大塊頭

海椰子

棕櫚科植物，也被稱為臀形椰子、大實(shí)櫚、巨籽棕等。其種子碩大，橢圓形，長約50厘米，寬約30厘米，其內(nèi)果皮骨質(zhì)，近基部有3個萌發(fā)孔，胚乳內(nèi)有一富含液汁的空腔，種子可重達(dá)30千克，是世界上非常大的植物種子。海椰子因其稀有奇特而彌足珍貴，現(xiàn)僅存在于非洲東部塞舌爾國的普拉蘭島。

海椰子樹，樹高15～30米，樹干筆直，直徑約30厘米；葉呈大扇形，長7米，寬2米，最大的葉子面積可達(dá)27平方米，活像大象的兩只大耳，由于整座樹龐大無比，所以人們稱它為“樹中之象”，是世界上高大的棕櫚樹種。不過海椰子生長發(fā)育極慢，種子播種后需2～3年才能發(fā)芽，植株每年只抽一片新葉，15歲時始長出樹干，25歲才能開花結(jié)果。雌雄異株，雌株的花朵在受粉兩年后才能結(jié)出小果實(shí)，果實(shí)需要8～10年時間才能成熟。

它細(xì)小如塵

斑葉蘭

蘭科，屬多年生草本植物。它在國內(nèi)華北以南、以西各省及我國臺灣地區(qū)均有分布，在日本，印度、越南等也有分布，多生長在海拔500～2800米的山坡或溝谷闊葉林下。

其株高僅十余厘米，全株除葉和內(nèi)輪花被外都長有細(xì)細(xì)的腺毛。葉子很漂亮，葉片卵狀披針形，綠色的葉片上點(diǎn)綴著白色不規(guī)則的點(diǎn)狀斑紋。花期在8～10月，花莖直立，高出葉面許多，每一花序有花3～20余朵；花較小，乳白色，質(zhì)地晶瑩，歪歪斜斜的綴在花莖上，由此特征它又得一別名：偏花斑葉蘭。

人們常常用芝麻來比喻物體的“小”，1千克芝麻竟有25萬粒之多。但就植物的種子來說，比芝麻小的還多著呢。在中國西南野生生物種質(zhì)資源庫里保存的斑葉蘭，它的種子小得簡直像灰塵一樣，5萬粒種子只有0.025克重，1億粒斑葉蘭種子才50克重；它的種子長約110微米，重約0.5微克，這是人們發(fā)現(xiàn)的微小的種子之一。其種子構(gòu)造也非常簡單，只有一層薄薄的種皮和一個尚未分化的胚。因種子微小，結(jié)構(gòu)簡單，野外成苗率低，且生境經(jīng)常受到人類活動的強(qiáng)烈干擾，導(dǎo)致其種群數(shù)量稀少，被列為《野生動植物瀕危物種國際貿(mào)易公約》（CITES）的保護(hù)范圍 。

種子界的“壽星”們

蓮子的壽命是相當(dāng)長的，我國科學(xué)工作者1952年在遼寧普蘭店一個干涸池塘的泥炭層里挖到一些古蓮籽，從1953年起開始培育，在1955年開花結(jié)籽，后在1974年用放射性C14進(jìn)行測定，測出它的年齡在830～1250歲之間，是我國目前壽命相當(dāng)之長的種子。

在日本千葉縣挖掘出的2000多年前的古蓮子，經(jīng)過培育也發(fā)了芽，并開花結(jié)果。壽命最長的種子除古蓮子外，還有古大豆。日本考古學(xué)家在一座古代村落遺址中發(fā)掘出了130粒大豆，據(jù)測定它們已有2000多年的歷史，其中129粒已炭化，但一粒仍保持著生活能力，科學(xué)家們將它用水浸泡，這粒大豆竟發(fā)了芽，并長出幾片嫩葉。而1976年在北美肯河巖洞中發(fā)現(xiàn)的北美羽扇豆種子已有17000年，是目前所知世界上壽命超長的種子 。

讓三萬年前的種子復(fù)活

俄羅斯科學(xué)家曾經(jīng)取得過一項(xiàng)創(chuàng)新性的突破，他們讓三萬多年前的柳葉蠅子草得以復(fù)活，這項(xiàng)研究成果在2012年2月21日出版的《美國科學(xué)院院報(bào)》上正式發(fā)表。

柳葉蠅子草

產(chǎn)自西伯利亞，是石竹科開花植物的種子。這些種子是當(dāng)時的松鼠儲存的，儲藏位置接近俄羅斯科雷馬河。放射性碳測定年代分析顯示這些種子是3.2萬年前的。它們完全被冰封在永凍土下約38米、溫度-7℃的地方，周圍的土層中含有很多其他動物的遺骸，包括猛犸象、野牛和披毛犀的骨頭。

起初，科學(xué)家將挖掘到的柳葉蠅子草成熟種子進(jìn)行播種，希望能夠發(fā)芽、開花和結(jié)果，但是實(shí)驗(yàn)失敗了?？茖W(xué)家們并沒有放棄希望，他們發(fā)現(xiàn)一些未成熟果實(shí)中的胎座（指胚珠著生在心皮壁的那個部位，一般位于心皮的腹縫線上，往往形成肉質(zhì)突起）部分還有活性，于是，從3個果實(shí)中提取胎座中還具有活性的組織，利用現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的植物克隆技術(shù)，即組織培養(yǎng)方法，成功地讓3萬多年前的柳葉蠅子草復(fù)活了，一共獲得了36株活體植物。

這些“復(fù)活”的植物在沒有開花之前，在外表上與現(xiàn)在的柳葉蠅子草沒有什么區(qū)別，但是開花以后科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)代柳葉蠅子草的花瓣更寬，花裂更深，種子的發(fā)芽率只有86%～90%，而“復(fù)活”柳葉蠅子草結(jié)出的種子卻有100%的發(fā)芽率?？梢?，3萬年還是讓這個物種產(chǎn)生了一些差異，為什么會這樣？我們還期待著科學(xué)家們的進(jìn)一步研究。

這些種子成長迅速

梭梭

藜科植物，是一種生長在沙丘上、鹽堿土荒漠的小喬木。其種子的生命力極強(qiáng)，只要得到一點(diǎn)點(diǎn)水，在兩三小時內(nèi)就會生根發(fā)芽，是目前世界上發(fā)芽比較快的植物種子。

那還有比梭梭萌發(fā)更快的種子嗎？答案是肯定的。據(jù)資料記載，分布在阿富汗、巴基斯坦及印度西北部的“Haloxylon stockii Hook. F.”（也是梭梭屬的一種）種子萌發(fā)僅需25分鐘左右，不過它還不是最快的，最快的是分布在撒哈拉沙漠的一種假木賊屬植物北非假木賊，10分鐘就可以萌發(fā)。有意思的是這些種子都來自藜科，而且都分布在干旱地區(qū)。

快速萌發(fā)的秘密

這些種子之所以能萌發(fā)這么快，秘密在于它們的形態(tài)結(jié)構(gòu)。這些種子的胚都是螺旋形的，很像擰緊的發(fā)條，一遇到水就像松開發(fā)條一樣把種皮撐開。另外這些種子的胚還有一點(diǎn)與眾不同，我們知道植物組織的生長一是靠細(xì)胞分裂（數(shù)目增加），二靠細(xì)胞自身體積的增大；這些種子的胚在萌發(fā)過程中細(xì)胞數(shù)目不增加而是直接吸水膨大，這樣就大大節(jié)約了時間；這樣做還有另一個好處，即受溫度影響很小，我們知道細(xì)胞分裂生長需要動用很多酶及儲存的能量，這就需要有合適的溫度以保證酶的活性，而吸水膨大只是一個物理過程，因此這類植物的種子很多都能在5～30℃的廣闊溫度范圍內(nèi)迅速萌發(fā)。要做到這一點(diǎn)，種子的胚要發(fā)育的十分完備，有些種類甚至已經(jīng)具有了能進(jìn)行光合作用的綠色子葉。像前面提到的只要10分鐘就能萌發(fā)的北非假木賊種子，萌發(fā)10小時左右就能開始進(jìn)行光合作用了。

那么它們?yōu)槭裁匆劝l(fā)這么快？因?yàn)檫@些種子萌發(fā)迅速的植物都來自干旱地區(qū)，在那種環(huán)境下降水稀少且沒有規(guī)律，種子需要抓住一切可以萌發(fā)的機(jī)會來迅速萌發(fā)，讓根盡快穿過干燥的地表到達(dá)相對濕潤的地下，這樣才有可能在嚴(yán)酷的環(huán)境中生存下去。

堅(jiān)硬如鐵的種子

象牙果

棕櫚科象牙椰子屬6種植物種子的統(tǒng)稱。這類果實(shí)生長緩慢，一般3～7年才能完全成熟，成熟后種子形狀如雞蛋般大小。

那為什么說這類種子是世界上最硬的種子呢？是因?yàn)橐瑲?？不，是因?yàn)榉N子里面的胚乳。胚乳相當(dāng)特別，剛剛從樹上掉下來的新鮮種子胚乳呈汁液狀，占據(jù)了種子的大部分，可以像喝鮮椰汁一樣把它喝掉。但是，在太陽下暴曬1～3個月后，就喝不成了，因?yàn)槌室后w的胚乳完全變成了固體。干燥后的胚乳，色白，質(zhì)地堅(jiān)硬、結(jié)構(gòu)細(xì)密，與象牙相當(dāng)，可想而知它的硬度了。

如果你還在為價格昂貴且珍稀少有的象牙飾品而糾結(jié)的話，現(xiàn)在大可不必了。正是因?yàn)橄笱酪优c象牙相當(dāng)?shù)奶匦?，?9世紀(jì)初，歐洲人發(fā)現(xiàn)后就用它加工成首飾、鈕扣、珠子等種類繁多的飾品，如今更是用來替代象牙，非常流行，被喻為“植物象牙”，這也讓不少非洲野象免遭被偷獵的厄運(yùn)。