段洪超
如果問起《銀河護衛隊》中最暖最吸粉的角色,恐怕作為主角的星爵都比不上呆萌的樹人格魯特了。電影中,在Ronan的飛船即將墜毀時,格魯特用自己的身體保護了小伙伴們,自己卻摔成了一堆“劈柴”。“干脆面”火箭(唔,就是那只浣熊)撿起一根長著綠芽的枝條插在花盆里,而樹人竟然在小小的花盆里“復活”了。不得不說,這植物的繁殖能力真是強大到令人咂舌啊!
真·克隆與假·復活
樹人真的復活了么?如果從DNA的層面上來說(假如樹人的遺傳物質也是DNA的話),花盆里的小格魯特和之前的大只格魯特相比,的確是沒什么差別。“克隆”一詞大家都不陌生,它來源于希臘語,本身是嫩枝、插條的意思。可以說,小格魯特就是大格魯特的一個“克隆”。不過,浣熊搶劫打架、修理飛船是一把好手,可要論起這扦插的手藝,卻著實不敢恭維。若不是這里緊接著的第二部,恐怕格魯特還真沒法復活了。
為什么這么說?使用扦插的方式繁殖植物,其實是一個催生不定根的過程。不過,各類植物生發出不定根的能力差別卻很大。對柳樹這樣無心一插便能成蔭的植物來說,主要還是因為根長得好。正常生長的柳樹,其形成層就已經存在不定根的前身了(也就是“根原始體”)。在扦插時,不定根很快便從皮孔生出,并開始吸收土壤中的水分。除了柳樹,楊樹、沙棘等植物也很適合扦插,主要是因為它們在自然生長中就有著生成不定根的需要。
不太靠譜的“根”與靠譜的“葉”
根長得靠譜,插條的成活率自然就高。不過對于格魯特這樣的樹種,看上去應該屬于另外一類:它們的不定根并不生發于形成層,而是由剪枝時產生的愈傷組織生成。在各種植物激素的刺激下,愈傷組織中的薄壁細胞一邊分裂一邊分化,從而產生根原始體。然而,這類植物可不是隨便一插就能活的,比如月季、松樹、懸鈴木等等。對它們來說,插入土中的切口一般要斜切,使其充分接觸濕潤的土壤;而上部的葉片大部分都要摘去,只留一兩片嫩葉和頂端的葉芽,避免過度的蒸騰。而喜濕的植物,則需要用保鮮膜罩住來保持濕度(當然也要經常透透氣,不然插條可能會爛掉)。像格魯特這種看上去枯枯的樹枝,最好得再用一點生根粉,如此長出新根的機會就大大地增加了。
除了插條外,很多植物還可以用其他營養器官進行繁殖。如果格魯特是一個“多肉人”,小伙伴就可以撿回一片肉乎乎的葉子來種出小格魯特了——這就是葉插。與插條相同,葉插時切口處亦會形成愈傷組織,較高濃度的植物激素會促使薄壁細胞或維管束形成層分化,長出新的根和芽。多肉的葉插較容易,通常只要基質排水好(如蛭石或珍珠巖),溫度在20~25℃,光照不要太強都可以發根,唯一需要擔心的就是太空中的失重環境了。
種過多肉葉插的小伙伴都會發現,無論葉子怎樣放,新生的芽都會在上,根在下。看似理所應當的事情,其實并沒有那么簡單。一團相同的薄壁細胞是如何分出“上下”的呢?通常人們認為,是重力造成了愈傷組織中植物激素的濃度梯度。盡管極其微小,但這一微弱的信號在后續的發育過程中被持續放大,最終使得近地端分化為根,遠地端分化為芽。而在失重的外層空間,這一過程便無法發生了。
逆天的繁殖能力
當然不管怎么說,植物無性生殖的能力都要比動物逆天許多。通過細胞核移植的方式克隆動物的約翰·伯特蘭·格登和誘導多能干細胞的山中伸彌獲得了2012年的諾貝爾獎,對研究動物而言,這是一大進步。從誘導多能干細胞到克隆動物耗時甚久,但從已分化的植物器官得到愈傷組織,并通過植物激素的刺激獲得完整植株,卻已經是世界各地植物學實驗室里很常見的事情了。
影片中有一個很暖的小情節,格魯特在Knowhere送給小蘿莉一朵雛菊(不要問我為何這個長得像樹其實是一堆藤蔓的家伙能開出雛菊),這說明他和地球上大部分多細胞生物一樣,是可以進行有性生殖的。對動物來說,就連小小的果蠅,它們的有性生殖都充滿了“互動性”,相比起來,植物在這方面就顯得各具特色了,有的熱情似火、浪漫奔放,有的則安靜內斂、溫文爾雅。絢麗多姿的花朵讓開花植物相較于它們的祖先有了更明顯的進化優勢。在白堊紀中期,有花的被子植物在全球范圍內迅速擴張,逐漸搶占了裸子植物的生態位。在已經描述的生物種類中,被子植物占六分之一左右,可見被子植物是非常成功的生物類型,而這與另一大類成功的生物——昆蟲的作用密不可分。昆蟲與被子植物相輔相成、共同進化,它們之間很多的相互作用都與繁殖有關。
植物常常與為之傳粉的昆蟲完美契合。比如原產于馬達加斯加的彗星蘭,蜜管的長度竟有11英寸(約合28厘米)。1862年,達爾文曾斷言在當地一定有一種長著長吻的昆蟲為其傳粉。41年后,人們在馬達加斯加找到了一種喙長25厘米、翅展15厘米、像小鳥一般的馬島長喙天蛾。直到1997年,人們發現了這種蛾子為彗星蘭傳粉的直接證據。甚至,植物和昆蟲之間還演化出了一對一的專性傳粉關系,桑科植物木瓜榕和大果榕小蜂相依為命、協同進化,就是典型的例子。除此之外,絲蘭和絲蘭蛾也關系匪淺。絲蘭接受了絲蘭蛾的傳粉,而絲蘭蛾的幼蟲則以絲蘭的種子為生。
所以說還是要主動點
開花植物與小伙伴昆蟲卿卿我我,相較之下,資歷老的蕨類植物就十分內斂了。蕨類植物是最早的維管植物,它們繁盛于石炭紀和早二疊紀,那時候的高大蕨類是主要的成煤植物。億萬年的氣候變遷使得蕨類讓渡了大部分生態位給后輩們,如今除了桫欏科的蕨類還能長成大樹,其他的都只能安靜地做一株小草了。落到如今的田地,很大程度上要歸罪于它們過于內斂的繁殖方式,所以說,還是要主動點啊。