在上個(gè)月舉辦的第77屆威尼斯電影節“聚焦中國”特別市場(chǎng)展映活動(dòng)中，國產(chǎn)紀錄片《喜馬拉雅的種子》一經(jīng)亮相，就贏(yíng)得了各方點(diǎn)贊。
該影片以紀實(shí)的方式，介紹了青藏高原珍稀的野生植物資源，尤其是像塔黃、綠絨蒿等因獨特性而著(zhù)稱(chēng)的植物，它們在嚴酷的高原環(huán)境中為生存繁衍所煥發(fā)出的頑強生命力，十分令人驚嘆。
有“世界屋脊”和“地球第三極”之稱(chēng)的青藏高原總面積約250萬(wàn)平方千米，平均海拔超過(guò)4000米，是中國三大自然階梯中最高一級。在數千萬(wàn)年的隆起和復雜的地質(zhì)、氣候變化過(guò)程中，生長(cháng)在這里的植物也在不斷發(fā)生著(zhù)變化，并擁有著(zhù)常人難以想象的“智慧”。
抱團取暖來(lái)抵御嚴寒
“青藏高原高寒地區的植物正是憑借自己的獨特本領(lǐng)，在高原頑強地生存和繁衍著(zhù)。”曾在中國科學(xué)院青藏高原研究所任職，并多次參加青藏高原科考的中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園黨委書(shū)記、副主任楊永平研究員說(shuō)，溫度和水分是影響植物生長(cháng)的兩個(gè)最重要的環(huán)境因子。以藏北為例，年平均氣溫為0—3℃，最熱月平均氣溫也只有8—l0℃。
“在青藏高原西部的廣袤地區，年降水量不足100毫米，如何有效地抗旱保水，也是高原植物能否成功適應環(huán)境的關(guān)鍵所在。”楊永平說(shuō)。
為了應對高原的低溫、干旱和強風(fēng)的惡劣環(huán)境，一些植物會(huì )通過(guò)緊密的植株排列和貼地的生長(cháng)高度來(lái)保持小環(huán)境下的適宜溫度，類(lèi)似于“抱團取暖”。這種矮化的植物不僅能夠避免較低的氣溫對植物的凍害，同時(shí)還能避免強風(fēng)引起的強烈蒸騰導致植物水分喪失，以及土壤和巖層反復融化凍結引起的植物細胞缺水。
高山流石灘上的“墊狀植物”就是一種典型的矮化植物。墊狀植物是對具有球形或半球形表面的植物的總稱(chēng)，有極端縮短的莖、密集的葉或者小枝，是植物經(jīng)過(guò)多年輻射性生長(cháng)而形成的緊密簇生結構。在喜馬拉雅地區，常見(jiàn)的墊狀植物有墊狀點(diǎn)地梅、雪靈芝、鉆葉風(fēng)毛菊等，通常分布在山地高寒草甸帶和高山流石坡稀疏植被帶之間，呈斑塊狀或者條帶狀分布。
這些植物堪稱(chēng)高寒環(huán)境中的“工程師”，它們不但自己適應了高寒、強旱等極端環(huán)境，還會(huì )改善生長(cháng)位置及周邊生境的土壤的物理和化學(xué)性質(zhì)、營(yíng)養成分和水熱條件，為其自身及其他物種創(chuàng )造并維持一個(gè)條件更加優(yōu)越的、特殊的微環(huán)境。這種在墊狀植物內部形成的微環(huán)境，還能夠顯著(zhù)提高群落的物種多樣性和豐富度，在群落物種組成和結構方面起著(zhù)重要的調節作用。
“多功能外套”成防護神器
雪域草灘地、鹽湖或流石灘上，菊科風(fēng)毛菊花屬有眾多植物明星。如弱小火絨草全身披著(zhù)白色或灰白色的絨毛；還有高山雪蓮，全株長(cháng)滿(mǎn)白色長(cháng)絨毛；近年由于一些植物科普紀錄片的傳播，擁有絨毛“大衣”的雪兔子也格外引人注目。
據了解，雪兔子是多年生、一次結實(shí)，根呈黑褐色，有紡綞狀分枝。它的莖直立，高達30厘米，全身披著(zhù)稠密的白色、黃褐色或淺紫色的厚棉毛，這些棉毛的御寒保暖效果一點(diǎn)都不遜于科考人員身上的羽絨服，可避免凍傷。
可別小看了這件“外套”，它的作用可不止保暖這么簡(jiǎn)單。楊永平解釋說(shuō)，雪兔子能在高寒惡劣的環(huán)境中得以生存，全靠這件“秘密武器”。
記者了解到，雪兔子的絨毛可以起到三重防護作用：第一，高原山地受到的太陽(yáng)輻射遠遠高于其他地區，長(cháng)長(cháng)的絨毛有利于雪兔子更好地抵御太陽(yáng)輻射；第二，由于石縫的儲水能力較差，很難供植物生長(cháng)所需，而雪兔子的大量絨毛可以更好地保留水分為己所用；第三，厚厚的絨毛也可以盡量保存花粉，作為繁衍后代的重要工具。
然而，并不是所有的植物都能擁有厚厚的絨毛，那些“衣著(zhù)單薄”的植物也會(huì )找到其他辦法來(lái)防止自身水分散失，增加葉片表面的蠟質(zhì)層就不失為一個(gè)好主意。
針茅屬是多年生密叢草本植物，全世界約100種，主要分布于亞洲和歐洲的溫帶和暖溫帶地區。昆明植物所的研究人員此前在考察中發(fā)現，藏北高原上相對干旱的高寒草原地區生長(cháng)著(zhù)一種特殊的紫花針茅。
楊永平帶領(lǐng)團隊利用三代測序平臺和技術(shù)進(jìn)行對比分析，發(fā)現紫花針茅在基因表達中優(yōu)化了紫花針茅合成蠟酯的功能。“葉片表面的蠟酯形成了一個(gè)蠟質(zhì)保護層，可減少水分蒸發(fā)，增強紫花針茅對干旱環(huán)境的適應能力。”楊永平說(shuō)。
各出奇招博昆蟲(chóng)一顧
對于植物來(lái)說(shuō)，開(kāi)花的目的就是為了通過(guò)傳粉產(chǎn)生種子，進(jìn)而完成繁衍。植物的傳粉方式主要分為自花傳粉和異花傳粉，其中自花傳粉不需要依賴(lài)于傳粉媒介，一棵植物自身就能產(chǎn)生種子；而異花傳粉則需要媒介的幫助在不同植物間完成傳粉。在環(huán)境惡劣的高海拔地區，能夠為植物傳粉的動(dòng)物種類(lèi)和數量都要遠遠少于內陸。因此，高原植物為博昆蟲(chóng)一顧都使出了渾身解數。
植物可以通過(guò)多種方式來(lái)吸引昆蟲(chóng)，其中最主要的一種就是增強花的展示度以增加對昆蟲(chóng)的吸引能力。用大而鮮艷、形狀特異的花朵“招蜂引蝶”，馬先蒿當屬個(gè)中翹楚。楊永平說(shuō)，列當科的馬先蒿有600至800個(gè)種，許多特有種分布在青藏高原地區。馬先蒿最大特點(diǎn)之一是其花冠形態(tài)多樣，幾乎每個(gè)種的花朵都不相同，變化之多讓人眼花繚亂。
已有的研究表明，馬先蒿繽紛多樣的花冠類(lèi)型是與其傳粉機制相適應而長(cháng)期演化的結果。顏色鮮艷、形狀各異的花朵，可以增強其對傳粉蜂蟲(chóng)的吸引力。
而塔黃則開(kāi)辟了與昆蟲(chóng)“你為我傳粉，我替你養娃”的合作模式。常見(jiàn)于海拔4000—6000米區域的蓼科大黃屬植物塔黃，在經(jīng)過(guò)5—7年的風(fēng)雪考驗后，性成熟的塔黃便會(huì )長(cháng)出高達1.5—2米的花序，由下向上逐漸變細；花序外面一層一層包裹著(zhù)大型半透明的奶黃色苞片。
在一片片低調的苞葉下，藏著(zhù)一串串等待發(fā)育的花序。層層疊疊的苞葉，為花朵和各種各樣的昆蟲(chóng)搭起天然的暖房。花序由下而上次第綻開(kāi)，昆蟲(chóng)在花序上爬來(lái)爬去，就會(huì )把別處帶來(lái)的花粉不經(jīng)意間抹到塔黃雌蕊的柱頭上，于是在不經(jīng)意間就幫助塔黃完成了授粉。
為了將來(lái)能繼續與這些昆蟲(chóng)保持合作，塔黃還不惜貢獻出自己大約三分之一的種子給這些昆蟲(chóng)的幼蟲(chóng)作為食物。(趙漢斌)
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