地下結(jié)實(shí)的生存智慧

崔華威

生活在沙漠中的動物，比如沙漠蝎子、蜥蜴、跳鼠，大多會在地下挖洞，藏身其中以躲避高溫暴曬。這是動物對惡劣環(huán)境的適應(yīng)。那么，植物有這種技能嗎？

落花生的結(jié)實(shí)之謎

植物不會挖洞，但卻能把珍貴的種子“藏”在地下。講到這，很多人會想到許地山筆下的“落花生”?！奥浠ㄉ浠ㄉ?，花兒落地果就生”，當(dāng)我在教室念完這句俗語，問學(xué)生們“花生的果實(shí)是否結(jié)在地下的根上”時(shí)，許多人答“是”。

其實(shí)，花生的果實(shí)結(jié)在地上的枝條上?；ㄉ纳?、出苗、長葉、開花，與其他常見植物無異。開花后，花生才會顯示出自己的與眾不同：花生的可孕花（長在分枝的下端）授粉后子房不急于膨大，但子房柄會不斷伸長。伸長的子房柄和子房像一根織圍巾的“織針”一樣（學(xué)名叫“果針”）?！翱椺槨毕蛳虏粩嗌扉L，著陸，入地——這一過程被稱為“下針”（“開花下針期”是花生的重要生育時(shí)期）。然后，“針頭”在地下膨大，發(fā)育成果實(shí)。所以，土中的花生不是結(jié)在根上，而是通過“果針”連著枝條。

圖：花生果針鉆入土壤形成果實(shí)過程示意圖（作者為張靜雯）

正因?yàn)橐跋箩槨?，所以花生最佳的種植地是土質(zhì)松軟的砂壤土。在我國，山東、河南一直是花生主產(chǎn)地。其中一個(gè)原因便是兩省位于黃河下游，有大片以砂土為主的黃河沖積平原。因?yàn)橐跋箩槨?，所以花生生長后期的重要栽培措施為除草與培土。除草是為了給“果針”清除“下針”障礙，培土是為了縮短“下針”的距離。

地下結(jié)實(shí)有利有弊

花生為何如此“叛逆”，要把果實(shí)埋在地下呢？一種常見解釋是：其果實(shí)要在黑暗中才能生長。這種說法有科學(xué)試驗(yàn)支撐：研究人員曾將開花授粉后花生的一部分子房用黑色紙袋完全套住，將其余的暴露在陽光下。結(jié)果，以黑袋遮光的子房成功發(fā)育為果實(shí)，暴露的子房則未能發(fā)育。

但是，這種解釋只是花生地下結(jié)果的一種表現(xiàn)，筆者推測其根本原因是：花生起源于南美洲熱帶、亞熱帶地區(qū)，為了適應(yīng)那里干燥而風(fēng)大的沙土環(huán)境，花生便將果實(shí)藏在陰涼的地下，這和沙漠動物“挖洞穴居”是同樣的道理。另一方面，沙土地帶植被稀少，缺少遮擋隱蔽物體，將果實(shí)埋在地下可以防止動物捕食，利于后代存活和基因傳承。而且，花生身材嬌小，匍匐生長，植株下部很容易被流動的沙子覆蓋。這是強(qiáng)大的進(jìn)化壓力，迫使果實(shí)在“活埋”下得以存活。

地下結(jié)果可以躲避動物的捕食，對抗極端環(huán)境，但同時(shí)也存在不利于種子傳播的缺點(diǎn)——同胞之間以及母株與子代之間存在嚴(yán)峻的生存競爭。因?yàn)榉N子在地下散落，只能留在母株附近，無法依靠風(fēng)力、水力或動物被帶到遠(yuǎn)方。

主動出土的白番紅花果實(shí)

那么，自然界有沒有更完美的地下結(jié)實(shí)植物呢？相信很多人聽過名貴藥材“藏紅花”——鳶尾科番紅花屬植物番紅花的干燥柱頭?；ò瓿首仙牟丶t花，有一個(gè)開白花的親戚——白番紅花。這種花朵潔白的植物主要分布于哈薩克斯坦、吉爾吉斯斯坦等中亞國家，在我國僅分布于新疆伊犁河谷。白番紅花是一種有重要觀賞價(jià)值的早春花卉，是名副其實(shí)的“春之使者”。

同落花生一樣，白蕃紅花也把果實(shí)結(jié)在地下。開花時(shí)，子房（果實(shí)）在地下約兩厘米處發(fā)育，在黑暗中生長約一個(gè)月。這期間，幼果下部的果梗不斷伸長，最終將果實(shí)頂出地面，令其重見天日。白蕃紅花橢球形的果實(shí)在地面繼續(xù)發(fā)育成熟，果皮由乳白變成黃綠并慢慢開裂，將種子暴露于地面，再借助水媒、風(fēng)媒、或動物（螞蟻）實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散。

從結(jié)實(shí)過程看，花生屬于開花后再將果實(shí)埋藏的“后入土”方式，而白番紅花的果實(shí)先在地下發(fā)育，臨近成熟時(shí)在果梗的推動下露出地面，是“先地下，后出土”。地下結(jié)實(shí)，可以躲避動物取食，還能利用土層保溫，對抗極端環(huán)境，這是白番紅花在不利環(huán)境下進(jìn)化出的特殊技能。此外，主動出土的絕招可將“子孫”散布到遠(yuǎn)方，幫助種族更好的繁衍。

生物進(jìn)化是生物長期與環(huán)境相互作用的結(jié)果，關(guān)于地下結(jié)實(shí)的原因，以上只是筆者從宏觀的角度，用生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)所做的簡單分析。更加詳盡的解釋有賴于群體遺傳學(xué)和分子生物學(xué)研究的不斷深入。生命科學(xué)和生命本身的復(fù)雜性決定了其研究之困難，但這也正是其迷人之處，不是嗎？