文章转载自“星球研究所”
“我也特别佩服传播种子的鸟,它的屁股是有多么硬,才能把种子蹭到金合欢的树上。”
刘冰
中国科学院植物研究所助理研究员
刘冰:野性非洲的N种邂逅24:29来自中科院地质地球所大家好,我是刘冰,来自中国科学院植物研究所。因为工作的关系,我经常要到非洲出差和考察。所以我长得有点黑,可能就是在那里晒的。我们主要的活动区域就是东非大草原,涉及肯尼亚、乌干达和坦桑尼亚等国家。
我们的主要活动区域
今天我要和大家分享的是东非地区的植物,讲述植物在这块土地上生存斗争的智慧。
东非高原的旱、雨季有着“天壤之别”
东非地区有个东非高原,海拔大概有多米。在这里比较占优势的植被类型被称为稀树草原,下面这张图就是它的典型场景。
稀树草原(旱季)
大家可以看到,左图植被前方是正在迁徙中的角马群,后面是一些稀稀拉拉的乔木,其中有猴面包树、金合欢等。这就是稀树草原旱季时候的样子。右图也是稀树草原旱季时候的样子。那里的草本植物在旱季就会完全枯死,只留下地下部分;树上的大部分叶子也都落掉了。
我第一次去非洲的时候正好赶上旱季。当时我很失望,心想这里怎么这么荒凉,什么都没有。后来雨季的时候再去,我才发现这里完全换了一个天地。下图就是稀树草原雨季时候的样子,地上的草非常绿,树也非常光鲜。
稀树草原(雨季)
中国夏天的时候正好是非洲的旱季,冬天的时候则是非洲的雨季。所以,如果想看去看雨季的草原,那就要挑冬天的时候过去,如果想看旱季就要挑夏天的时候。
那里最壮观的场面——动物大迁徙是在旱季发生的。因为旱季的时候很多地方都没有水草,动物为了寻找新的水源地和新的植物就会发生迁徙。
思想晚餐
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为了不被吃掉,非洲的植物装备了各种各样的“武器”
下图是金合欢类的树。金合欢其实是豆科的植物,国内也有一些它的亲戚,比如在公园里常见的合欢树,我们在植物园、行道树等场景中能够经常见到它。
合欢Albiziajulibrissin
另外,还有盆栽的含羞草和山上野生的山槐(又名“山合欢”),这些都是豆科的植物,和金合欢是一个家族的成员。
山槐Albiziakalkora(左)和含羞草Mimosapudica(右)
我国云南地区也有金合欢家族的一些种类。包括相思树(Acacia)、金合欢(Vachellia)、儿茶(Senegalia)、灰合欢(Acaciella)等很多属,它们共同组成一个大家族。
儿茶属Senegalia,左下图为云南吃的“臭菜”
在我国云南、广西、广东等热带地区,会有灌木状的一类金合欢。云南当地人还会把它的幼嫩的树叶当作野菜吃,当地就叫臭菜。其实就是闻着臭,但吃起来还是非常香的,感觉可能和臭豆腐的原理类似。
金合欢属Vachelliaspp.、儿茶属Senegaliaspp.
当然,它们在非洲就完全不一样了。上图中展示的就是非洲的金合欢的样子。它的树形比较统一,从基部开始分枝,上面是它展开的树冠,然后是它的叶子。
它为什么要长成这样的树形?最大的原因就是为了在当地残酷的生存环境中生存下去。作为食草动物的食物,千百万年来它们也一直在与食草动物的斗争中实现共存。作为稀树草原上最常见的一类树,金合欢就是其中的一个典范。它用的是什么办法呢?它的办法就是长刺,各种金合欢有着各种各样的刺。
金合欢属Vachelliaspp.、儿茶属Senegaliaspp.
比如左边的这两张图中,叶子还没长大,刺就长得相当长了,先把幼嫩的叶子保护起来。为了防止一些动物爬树,它们的树干上也会长很多刺,让动物们爬不上来(中)。还有一些金合欢虽然没有那么长的刺,但是它长着一种倒弯钩的刺,也很厉害(右下)。
另外,右上图中的金合欢是把茎干里的一些空间变得膨大,让蚂蚁住进去。如果有食草动物敢吃这个叶子,蚂蚁们就会马上出来攻击它。
大家怕不怕金合欢的这种“全副武装”?其实我是很怕的。因为我们在草原上采集金合欢的标本往往非常困难,需要戴着手套枝剪。尽管如此,它还是经常会把我们的衣服划破,把胳膊和手划得血肉模糊。
香花儿茶Senegaliamellifera
但是,有一些食草动物是不怕金合欢的,比如长颈鹿。上图是一种金合欢,叫做香花儿茶,它的整个树干上都有倒弯钩的刺。但是对于长颈鹿这样脸皮厚的动物而言,这些刺对它完全无效。它们的嘴、舌头、脸等部位的皮肤特别厚,完全可以抵挡这种刺。所以,长颈鹿在香花儿茶有叶子的时候吃叶子,有花的时候就吃花,完全不在乎这种刺。对于一些其他比较矮的动物而言,金合欢的这种防御手段还是很有效的。
另外,豆科的其他一些类群也往往会长成金合欢的样子,比如刺桐。
马赛刺桐Erythrinaburttii(豆科)
刺桐在草原区也是很常见的,往往会在旱季开满树的红花。为什么叫刺桐?因为它的树干上密密麻麻都是刺,所以很多动物是上不去的。
马赛刺桐Erythrinaburttii(豆科)
它们开花的时候非常漂亮,每朵花像一只飞翔的小鸟,事实上它也可能是靠这种形状来吸引鸟类为它传粉的。
光叶卤刺树Balanitesglabra(蒺藜科)
还有一些植物不但有刺,而且整个植物的树皮里会有一些苦味的物质,比如上图中的光叶卤刺树。如果动物吃了它,会感觉到口感特别不好。所以即使是那些不怕刺的动物咬上一两回,以后也不会再吃它了。
非洲的一些多肉植物也长得非常魁梧、高大。不像那种很可爱的盆栽的小多肉,而是长成下图中的乔木状的大树。
华烛麒麟Euphorbiacandelabrum(大戟科)
这种大戟能长到六七米高,外形像仙人掌,但是它和仙人掌没关系,它是大戟科的类群。整个树的叶子完全退化掉了,只剩下绿色的茎干来进行光合作用。右下角的图片是它的花。
奇伟麒麟Euphorbiabusseivar.kibwezensis(大戟科)
这是另一种大戟——奇伟麒麟,它的茎上有很多棱,棱上又密密麻麻长了很多刺。如果碰上长颈鹿这样不怕刺的动物怎么办呢?它还有另一种武器——它里面有很多乳汁。把它咬开之后,乳汁就会渗出来。这种乳汁对于食草动物来说是剧毒的,所以这一类的大戟连长颈鹿都不敢下口。
除了这些乔木,当地的很多草本植物和灌木也都进化出了各种各样的防卫武器。
肯尼亚飞廉Carduuskeniensis(菊科菜蓟族)
比如这种飞廉,它浑身密布了硬刺,和国内的一些柔弱的飞廉相比要雄壮多了。
假杜鹃Barleriasp.(爵床科)
这种灌木叫做假杜鹃,它的每一片叶子都武装到了“牙齿”,有很多的尖刺。
强刺老鼠簕Acanthuseminens(爵床科)
这是强刺老鼠簕,除了叶子上有刺,动物想咬它的茎干都不可能,因为它的茎干上也有这种三叉的硬刺。
蝎刺荨麻树Obetiaradula(荨麻科)
除了这些物理性的刺之外,当地的植物还有一些化学性的防御武器。比如上图中的蝎刺荨麻树,从名字我们就能看出来它非常厉害。我们国家的荨麻中有一些能蜇人的小草本植物,但是在非洲它可以长成树,这种荨麻树最高能长到四五米。
蝎刺荨麻树Obetiaradula(荨麻科)
把它放大,我们能看到它的叶柄和茎上有密密麻麻的小刺。一旦皮肤碰到它,它就会马上把里面的毒液注射到我们的皮肤里,然后会起一个泡,疼上一个星期甚至更长时间。
刺痒藤Tragiasp.(大戟科)
另外像这样会蜇人的植物还有刺痒藤。当时我没有意识到它是刺痒藤,于是也中了招。我的皮肤轻轻地被它的枝条叶子扫了一下,就感觉好像十几条毛毛虫在胳膊上爬来爬去,又疼又痒,这种感觉也会持续好几天。
思想晚餐
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巧用植物作篱笆
当地有这么多有刺的植物,居民们也经常会种植来应用。比如村子里邻居之间可能不盖围墙,那就直接种有刺的植物作为篱笆,相当于把两家隔开了,比如下图中的锡兰莓。
当做篱笆的锡兰莓
当地常见的锡兰莓有两种,一种叫做东非锡兰莓,一种叫做南非锡兰莓。它们的茎干上都有刺,而且结的果还可以吃,味道也不错,既能鲜食又能做成果酱。
东非锡兰莓Dovyalisabyssinica杨柳科(原刺篱木科)
南非锡兰莓Dovyaliscaffra杨柳科(原刺篱木科)
有时候当地也会种一些没有刺的植物来做篱笆,比如下图中唇形科的一种植物——毛喉鞘蕊花,它也能长到三四米高。
毛喉鞘蕊花Coleusbarbatus(唇形科)
我就问当地人,种这种植物有什么用处?他让我猜。我就想,唇形科植物往往会有一些浓郁的香味,比如薄荷、迷迭香、薰衣草等,就猜是不是种它来做香料?
毛喉鞘蕊花Coleusbarbatus(唇形科)
当地人说不对,而因为它的叶子很厚、很大,所以在没有卫生纸的时候可以用来擦屁股。而且用起来丝滑柔顺,非常舒服。因为它有香味,擦完后人的手上还留有余香。这是一举三得。
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借助鸟类进行传播的“智慧”——桑寄生科
说到擦屁股,其实当地的植物为了生存,还会特别利用这种作用让动物帮它传播后代,比如桑寄生。
桑寄生科Loranthaceae
上面这张图的背景是一株柏树,但是柏树上长出的应该是小的叶子,为什么会长出这种很宽大的叶子呢?其实,这是一种寄生在柏树上的桑寄生。它的果实成熟之后颜色非常鲜亮,就会吸引鸟类来吃。但它的果肉很黏,等鸟排便的时候,种子就被果肉黏在鸟屁股上了。这时候,这只鸟就得想办法去擦屁股,就要找一根枝条或者树枝去蹭,蹭了半天,终于把种子蹭到了枝条上。
于是,种子能够检测到它可能附着到了一个适合作寄主的枝条上,然后就会把生出的寄生根插到寄主的枝条里(右下角图片),去吸收水分和养料,之后上面再长出一个完整的植株。
规则篱药寄生Phragmantheraregularis(桑寄生科)
这就是在柏树上长出来的一种篱药寄生,左图是它的叶子,右图是它的花,也是非常漂亮的。
非洲当地有非常多的鸟类,所以相对来说桑寄生的种类也非常多,因为有大量的鸟为它传播种子。如果你仔细观察的话,基本上在那里的每一棵乔木上都会发现各种寄生的桑寄生。
虾子花状卷蕊寄生Englerinawoodfordioides(桑寄生科)
这是虾子花状卷蕊寄生,它的花蕊有点像鸟眼睛。
伞蕊寄生Emelianthepanganensis(桑寄生科)
这是专门寄生在很高大的猴面包树上的伞蕊寄生。因为树太高了,我们采集标本的时候会够不着,这时候可能就需要爬树。如果爬树爬到一定高度还是够不着怎么办呢?我们就要再拿来高枝剪,把它伸开有四五米长,然后把上面的枝条剪下来。
蔓茎寄生Plicosepaluscurviflorus(桑寄生科)
这种叫做蔓茎寄生,它最喜欢寄生在金合欢树上。
蔓茎寄生Plicosepaluscurviflorus(桑寄生科)
大家看这张图中那些弯钩的刺,为了采集这个标本,我又一次不幸地负伤了。而且我也特别佩服传播种子的鸟,它的屁股是有多么硬,才能把种子蹭到金合欢的树上呀。
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在非洲“吃瓜”是一种什么体验?
如果大家