荒漠霓裳

王大銳

在我們盆栽的植物中，最神奇的莫過于仙人掌了吧，它們生得奇形怪狀，花開得絢麗多彩，而且，除了濕潤地區(qū)之外，它們能在干旱少雨且不知何時下雨的沙漠里生存，這是它們最非凡的生物特性。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它們有驚人的策略來解除它們的干渴。通過夜間活動，使用更好的辦法來產(chǎn)生能量，并讓它們的枝杈保持多刺的打扮。進(jìn)化生物學(xué)家艾利克·愛德華茲說：“仙人掌進(jìn)化了應(yīng)對干旱的一整套適應(yīng)性，使其在沙漠中得以生存。”它們以自己頑強(qiáng)的生命獲得了“荒漠霓裳”的美稱。

千姿百態(tài)的仙人掌

仙人掌別名青刺菒，是被子植物門、雙子葉植物綱、石竹亞綱、石竹目的一科。某些權(quán)威將青刺菒類單獨(dú)列為僅具一科的目——青刺菒目，植物學(xué)家估計(jì)青刺菒類有140屬2000余種，大多原產(chǎn)美洲熱帶、亞熱帶沙漠或干旱地區(qū)，以墨西哥及中美洲為分布中心；少數(shù)分布在北緯53°加拿大的和平河，以及海拔3000米積雪的高寒地區(qū)。只有葦枝屬產(chǎn)于東非、馬達(dá)加斯加及斯里蘭卡。中國栽培的有600余種，供觀賞。仙人掌屬和量天尺屬等少數(shù)屬種在南方諸省亦生。

仙人掌原來分布在不太干旱的地區(qū)，外形和普通的植物并沒有多大的區(qū)別。只是由于滄海桑田的變化，原來濕潤的地區(qū)變得越來越干旱，為了適應(yīng)環(huán)境以求生存，外形發(fā)生了變化，正常的扁平葉逐漸退化成圓筒狀，進(jìn)而又退化成鱗片狀，最后完全消失。在我國南方經(jīng)?？梢砸姷竭@屬中最普通的一種——葉青刺菒攀援在墻垣上，不開花時常被誤認(rèn)是南國常見的一種花灌木葉子花(三角梅)。而該屬中的大花葉青刺菒的葉更長達(dá)15厘米。當(dāng)然根據(jù)種類及其生境條件的不同，這些圓簡形葉的大小、形狀、壽命都相差很大。一些專家指出，青刺菒類的刺座實(shí)為腋芽發(fā)育而成。還有些專家指出，很多種類的青刺菒，其刺座下面的突起相當(dāng)于正常葉子的葉基。

具圓筒狀葉的種類莖常不分節(jié)，如將軍的莖高達(dá)2米，只有一節(jié)一直向上，而同屬的很多種類則具扁平的節(jié)狀莖。而圓筒形葉不明顯的仙人掌屬種類則木質(zhì)化主莖不存在或不太明顯。而不具葉的那些種類由于其進(jìn)行光合作用的功能主要由莖承擔(dān)，因此莖在正常情況下呈綠色，也不木質(zhì)化。在形態(tài)上可以說沒有哪一個科的植物如仙人掌科那樣變化萬千：它們有的扁平如鏡，有的如燈臺、管風(fēng)琴，有的如山巒重疊，有的細(xì)長如蛇。更多的呈球形或近似球形，這是長期適應(yīng)干旱環(huán)境的結(jié)果，因?yàn)橥瑯拥捏w積，球狀體表面積最小，蒸騰量也減小。因此在整個仙人掌家族中，球形的種類占一半以上，平時人們把青刺菒類愛好者稱為“青刺球迷”或“養(yǎng)球玩球”的，也說明了球形種類在青刺菒類中所占的份量。

青刺菒類的莖除有棱以外，還有疣狀突起。這是一種獨(dú)特的構(gòu)造。目前所有的分類學(xué)家都認(rèn)為疣狀突起明顯的屬種是仙人掌科中最高度進(jìn)化的物種。按照種類的不同，疣狀突起的形狀、長短、直徑大小以及質(zhì)地軟硬都有很大區(qū)別，這種疣突的形狀、大小和排列是人們進(jìn)行分類時的一種依據(jù)。

仙人掌花

形態(tài)各異的仙人掌花

刺對于青刺菒類植物的生存有重要意義，它是一種保護(hù)機(jī)制的產(chǎn)物。刺的數(shù)量多少以及排列、色彩、形狀等各種各樣，變化無窮，給人以美的享受。同時它又是鑒別種類進(jìn)行分類的重要依據(jù)。刺的形狀主要有錐狀、匕首狀、鉤狀、錨狀、櫛齒狀和羽毛狀等。有的仙人掌有不易發(fā)現(xiàn)的倒鉤，人們不注意時易被扎傷而很難清除，幸好這種鉤毛僅存在于一部分種類中。

仙人掌的花通常著生在刺座上。但有些種類的花和刺座不在同一位置。仙人掌屬的種類一般開在充分經(jīng)受陽光的成熟片狀莖上，高大的仙人柱從莖的中部到近頂端處都能開花，而且很奇怪，花常在一條或幾條棱上一字徘開，而鄰近的棱上則無花。很多種類都能一次開大量的花。許多種類的花瓣具金屬般光澤，非常奪目。很多種類的雌蕊柱頭和雄蕊花絲都有鮮艷的色彩，特別是鹿角柱屬和南國玉屬的部分種類，柱頭綠色和紫色，具天鵝絨般光澤，與花瓣相映成輝，甚是美麗。

仙人掌的果實(shí)通常為肉質(zhì)漿果，少數(shù)為干果。形狀有梨形、圓形、棍棒形等。果皮上有刺座或鱗片等。很多種類的果實(shí)很漂亮，如棱波和新橋；量天尺的果實(shí)又大又紅，美形臥龍柱和單刺量天尺的果檸檬黃色。銀妝龍的果實(shí)暗藍(lán)色，形似壇子，宿存的干花像帶柄蓋子，真是維妙維肖，令人嘆為觀止。量天尺、令箭荷花、臥龍柱和多種仙人掌屬種類的果實(shí)不但可食用，而且還有利尿作用。仙人掌的果實(shí)形狀很多，通常為圓形、橢圓形和扁圓形。星球?qū)俚姆N子呈盔形，也叫碗形。臥龍柱屬的種子為中空的圓柱形，也稱睡袋形。其他柱狀種類的種子大多呈腎形。翅子掌屬的種子有木栓質(zhì)的翅，非常奇特。

除了少數(shù)喬木狀的葉青刺菒屬種類和青刺菒屬種類外，青刺菒類的根無明顯的主根，側(cè)根伸展很遠(yuǎn)，分布在土壤的淺層，有的種類的根可伸展出去30米，這也是一種對干旱生境的適應(yīng)。因?yàn)樵a(chǎn)地雨季來臨時偶爾會下很大的雨，而土壤持水力差，青刺菒類有如此分布廣泛的根系就可在短期內(nèi)迅速地吸收足夠的水分以備后用。因此很多種類的根表皮木栓化。厚厚的木根層保護(hù)根內(nèi)部組織不受高溫的損害并防止水分散失。而一旦下雨，毛細(xì)根會迅速穿過木栓層進(jìn)行吸收。

仙人掌葉的排列方式有互生、對生、交互對生、輪生、兩列疊生、簇生等。海拔較高地區(qū)原產(chǎn)的種類葉排列成蓮座形，整個株形非常緊湊，是家庭栽培觀賞的理想種類。高度肉質(zhì)化的番杏科種類，整株常只有一對葉連合成解服體，形狀有球狀、扁球狀、陀螺狀和元寶狀等。由于其種類多、株形小巧，目前是我國多肉植物愛好者收集栽培的“寵物”。

夜幕下的仙人掌花

夜幕下的仙人掌

荒漠中最繁盛的生命

青刺菒科原產(chǎn)于北美和南美，從不列顛哥倫比亞和亞伯達(dá)省向南的大部分地區(qū)；其南界達(dá)到智利和阿根廷。墨西哥的仙人掌種類最多。僅仙人棒屬可能原產(chǎn)于舊大陸，分布于東非、馬達(dá)加斯加及斯里蘭卡。但許多學(xué)者認(rèn)為本屬是從世界其他地方引入這些地區(qū)的。

仙人掌大多生長在干旱的環(huán)境里。有的呈柱形，高10多米，重量約2～3噸，巍然屹立，甚為壯觀。一些長著棘刺的仙人球，有的壽命高達(dá)500年以上，可長成直徑兩三米的巨球，人們劈開它的上部，挖食柔嫩多汁的莖肉解渴充饑。仙人掌類植物還有一種特殊的本領(lǐng)，在干旱季節(jié)，它可以不吃不喝地進(jìn)入休眠狀態(tài)，把體內(nèi)的養(yǎng)料與水分的消耗降到最低程度。當(dāng)雨季來臨時，它們又非常敏感地“醒”過來，根系立刻活躍起來，大量吸收水分，使植株迅速生長并很快地開花結(jié)果。有些仙人掌類植物的根系變成胡蘿卜狀，可貯存七八十斤水分。

在美國西南部，干旱的土地是死亡和塵埃的王國——索諾拉大沙漠，那里的一年內(nèi)降水量還不足30毫米，而且僅僅集中在夏天，只有在雨季，大地才披上綠裝，但那里也發(fā)現(xiàn)了大量的生物：狐貍、長耳大野兔，小型嚙齒目類，短尾貓等，它們生存的重要支柱就是當(dāng)?shù)胤笔⒌南扇苏茀擦帧?/p>

當(dāng)?shù)氐南扇苏品N類繁多，形態(tài)各異，在一種死去的“燭臺掌”上，經(jīng)?？梢钥吹进B類筑成的巢，北美走鵑是沙漠中重要的鳥類，它們能夠在仙人掌那生著倒刺的枝叢中非常靈活地活動，還可依靠著高大的仙人掌捕食小蜥蜴、昆蟲甚至年幼的響尾蛇，當(dāng)然也可躲避狼的追殺。

荒漠霓裳

這片大荒漠中生活著35種仙人掌，有的高達(dá)160多米，可以儲存近一噸的水，壽命可達(dá)200年以上，即使死去很久，仙人掌依然是個龐然大物，上面生活了大量白蟻、蝎子和一些有毒的仙人掌奇胎。

在美國的科羅拉多州等大沙漠中，仙人掌也幾乎是唯一繁盛的植物群落，它們是支撐沙漠生物圈的重要組成，是裝點(diǎn)荒漠的霓裳

仙人掌生存的“秘訣”

仙人掌在干旱的環(huán)境中，葉退化成針狀，以減少水分的蒸發(fā)；莖肥厚多汁，有發(fā)達(dá)的薄壁組織細(xì)胞貯藏豐富的水分；莖的表皮有厚而硬的蠟質(zhì)作為保護(hù)層，或生有密集的絨毛，保護(hù)它不受強(qiáng)光的照射，降低水分蒸發(fā)。仙人掌的根分支多，根系龐大，能吸收降落不多的雨水。一遇降雨，它就會在表土層長出許多新根，大量吸水。它的大根有很厚的木栓組織保護(hù)，能在灼熱的沙石上生活而不至于干死。

北美大荒漠中的仙人掌叢

仙人掌厚重的葉片是它生存的保障

仙人掌（蟹爪蓮）美麗的花朵

仙人掌美麗的花朵

有人實(shí)驗(yàn)，6年不給仙人掌澆水，它還頑強(qiáng)的生活著。許多植物在白天打開它們的氣孔，而仙人掌和其它夜間植物如龍舌蘭和蘆薈在夜間打開它們的氣孔。因?yàn)?，夜間溫度較低、沒有太陽和細(xì)小的微風(fēng)有利于仙人掌保留水份。但在夜里，仙人掌不能利用太陽能將二氧化碳轉(zhuǎn)化成它所需要的糖，因此，仙人掌只得貯存一些二氧化碳以備第二天使用。第二天太陽一升起，它就開始制造糖。仙人掌還進(jìn)化出了肉質(zhì)組織、蠟質(zhì)皮膚和尖尖的刺，還有專業(yè)化的根系使它們在這種艱苦生態(tài)環(huán)境下能具備全部的生長優(yōu)勢。樹干充當(dāng)水庫，根據(jù)其蓄水的多少可以膨脹和收縮。皮上的蠟質(zhì)保護(hù)層可保持濕氣，減少水份流失。尖尖的刺可防止口渴的動物把它當(dāng)成免費(fèi)飲料。有一些仙人掌的刺還能收集雨水，像漏斗似的讓寶貴的雨滴落到它的根上。仙人掌通常發(fā)展眾多的淺根，只扎在地表下一點(diǎn)點(diǎn)，根系分布能擴(kuò)展到它周圍的幾米遠(yuǎn)處，以盡可能地吸收水。下雨時，仙人掌會發(fā)出更多的根。當(dāng)干旱時，它的根會枯萎、脫落以保存水份的供應(yīng)。

這類植物在生理方面的特點(diǎn)表現(xiàn)在幾個方面，總的來說也是干旱環(huán)境造成的。首先它們的形態(tài)和表皮的一些結(jié)構(gòu)使它們的蒸騰量大大減少。它們的表皮有很厚的角質(zhì)層，很多種類表皮被蠟被毛。氣孔數(shù)遠(yuǎn)較其他植物少而且深埋在表皮凹陷的坑內(nèi)。角質(zhì)層擴(kuò)散阻力很大，因此，這類植物失水明顯地比其他植物少。資料表明，一株玉米一天失水3—4升，而一株樹木狀的大青刺菒一天只失水25毫升。

青刺菒類和多肉植物在代謝方式上和一般植物有所不同。其特點(diǎn)是氣孔白天關(guān)閉減少蒸騰，夜間開放吸收CO2，而且在一定范圍內(nèi)，氣溫越低，CO2吸收越多。吸收的CO2通過竣化形成蘋果酸存于大液泡內(nèi)，白天蘋果酸脫羧放出CO2進(jìn)行光合作用，在一定的范圍內(nèi)，溫度越高，脫羧越快。由于這種方式是在景天科植物上首先發(fā)現(xiàn)的，故稱為景天酸代謝途徑。這也是對于旱環(huán)境的一種適應(yīng)。栽培上利用這個特點(diǎn)，即在一定范圍內(nèi)盡可能加大溫室的晝夜溫差，在晚上提高室內(nèi)CO2濃度等，可使這類植物加快生長。

仙人掌渾身是寶

仙人掌在我國做為藥用首載于清代趙學(xué)敏所著的《本草綱目拾遺》。據(jù)該書記載，仙人掌味淡性寒，功能行氣活血，清熱解毒，消腫止痛，健脾止瀉，安神利尿，可內(nèi)服外用治療多種疾病。清代劉善術(shù)著的《草木便方》中記載，仙人掌苦澀性寒，五痔瀉血治不難，小兒白禿麻油擦，蟲瘡疥癩洗安然。《本草求原》載：寒，消諸痞初起，洗痔?！蛾懘ū静荨酚涊d有消炎解毒，排膿生肌的作用，用于瘡癰癤腫咳嗽的治療。《嶺南采藥錄》記載：“仙人掌焙熱熨之，用于治療乳癰初起結(jié)核?！堕}南民間草藥》中說，用仙人掌鮮全草適量，共搗敷患處，治透掌疔?！稄V西中草藥》載：仙人掌止瀉，治腸炎腹瀉。《閩東本草》載：能去痰，解腸毒，健胃，止痛，滋補(bǔ)，舒筋活絡(luò)，療傷止血。治腸風(fēng)痔漏下血、肺癰、胃病，跌打損傷?！逗纤幬镏尽酚涊d：仙人掌消腫止痛，行氣活血，祛濕退熱生肌。《中國藥植圖鑒》記載：仙人掌外皮搗爛，可敷火傷，急性乳腺炎并治足胝。煎水服，可治痢疾。《分類草藥性》載：專治氣痛，消腫毒，惡瘡?！顿F州民間方藥集》載：仙人掌為健胃滋養(yǎng)強(qiáng)壯劑，又可補(bǔ)脾、鎮(zhèn)咳、安神。治心胃氣痛、蛇傷、浮腫。

青刺菒含有人體必需的8種氨基酸和多種微量元素，不僅對人體有清熱解毒、健胃補(bǔ)脾、清咽潤肺、養(yǎng)顏?zhàn)o(hù)膚等諸多作用，還對肝癌、糖尿病、支氣管炎等病癥有明顯治療作用?，F(xiàn)有報(bào)道除用于痢疾、哮喘、胃痛、腸痔瀉血外，還用于腎炎、糖尿病、心悸失眠、動脈硬化、高血壓、心臟病、肥胖癥及肝病的輔助治療。

很多青刺菒類植物的果實(shí)，不但可以生食，還可釀酒或制成果干。青刺菒歷來是美洲傳統(tǒng)的食品，是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊环N特色蔬菜和水果。在墨西哥的市場上，一些片狀青刺菒的嫩莖，可作為蔬菜出售。有些柱狀青刺菒的木質(zhì)軀干一直被印第安人用做建筑材料。青刺菒片狀莖節(jié)不僅可作牲畜飼料，而且它的黏稠汁液還可作為清潔水質(zhì)的凈化劑使用。有些地方在宅旁地邊種一些棘刺濃密的仙人掌，當(dāng)作刺籬。青刺菒科植物種類繁多，有的具毒刺，如果是人工種植的菜掌，是可以從超市買到的，是一種食用青刺菒。墨西哥有101種烹調(diào)青刺菒的方法蒸炸煮炒，淹漬燒烤，或作料涼拌，無所不能。

你從哪里來？

迄今，該科的進(jìn)化路徑尚未查清；有些特征與番杏科、毛茛科、石竹科的某些植物相似，可能有親緣關(guān)系。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為與石竹目有共同的祖先，大約在1.3億年以前分化成獨(dú)特的一支。N·L·布里頓和J·N·羅斯分該科為3個族，而C·巴克貝格和H·克賴恩茨等則主張把3個族升為3個亞科。

從哥倫布1496年發(fā)現(xiàn)新大陸之后，在1540年，第一次由海員從南美洲的加勒比海島嶼上將青刺菒帶進(jìn)歐洲，1669年傳入日本。在1840年英國出版的《植物學(xué)辭典》上記載了青刺菒栽培已達(dá)400種。當(dāng)時的青刺菒花卉已由野生引種發(fā)展為人工栽培，通過園藝栽培，已經(jīng)將原始野生的青刺菒改良成為特殊的觀賞花卉。

墨西哥素有“仙人掌之國”的名稱。仙人掌是墨西哥的國花。仙人掌有“沙漠英雄花”的美譽(yù)。仙人掌類植物中的一半左右就產(chǎn)在墨西哥。高原上千姿百態(tài)的青刺菒在惡劣環(huán)境中，任憑土壤多么貧瘠，天氣多么干旱，它卻總是生機(jī)勃勃，凌空直上，構(gòu)成墨西哥獨(dú)特的風(fēng)貌。什么病蟲害蟲都別想侵害它。它全身帶刺，具有頑強(qiáng)的生命力，堅(jiān)韌的性格，有水、無水、天熱、天冷都不在乎，在翡翠狀的掌狀莖上卻能開出鮮艷、美麗的花朵，為了展示仙人掌的風(fēng)采，弘揚(yáng)仙人掌精神，每年8月中旬都要在墨西哥首都附近的米爾帕阿爾塔地區(qū)舉辦仙人掌節(jié)。節(jié)日期間，政府所在地張燈結(jié)彩，四周搭起餐館，展售各種青刺菒食品。

明朝末年，仙人掌被引入我國，如今在全國各地都能見到它們的蹤影，成為我們城市居民喜愛的盆景植物之一。