根系世界，“隱秘角落”里的生存智慧(上)　成長的煩惱(三)

秋西

地球上大約有30萬種植物，我們大多數(shù)人所見到的恐怕只是冰山一角。春去秋來，我們很容易觀察到植物地上部分的花朵或綠葉，卻很少留意植物地下部分—根的故事，以至于它們甚至被冠以“丑陋”的刻板印象。

如果大家真的這樣想，那實在是低估了根在植物生存之戰(zhàn)中的精彩表現(xiàn)了。因為大家從課堂上能夠?qū)W到關(guān)于植物根的知識，大概是當(dāng)植物由水生過渡到陸生時，需要通過根從土壤中吸收水分和礦物質(zhì)。但這其實只是根的最基礎(chǔ)功能。事實上，生活在不同環(huán)境中的植物，它們的根也同樣進化出了不同的生存智慧，在地下不為人知的“隱秘角落”發(fā)揮著自己的作用。

森林里的“互聯(lián)網(wǎng)”——菌根網(wǎng)絡(luò)

真菌根系網(wǎng)絡(luò)

●技能

萬“木”互聯(lián)，傳遞物質(zhì)與信息。

森林，是一個神奇的地方，里面生活著大大小小、形形色色的生物，但一片森林并非像你看到的那樣沉默。植物們用它們的根系接入“互聯(lián)網(wǎng)”，時刻進行著信息交換，或許還進行一樁樁“網(wǎng)絡(luò)交易”。而為植物們提供平臺的“中間商”，就是真菌家族成員。

關(guān)于真菌究竟算不算植物的爭論，在生物學(xué)界持續(xù)了很多年，目前主流觀點是將真菌劃分到與動物、植物并列的新界——真菌界中。不過這并不妨礙真菌家族與森林里的植物們成為雙贏的合作伙伴。

真菌家族用它們的菌根，在肉眼看不到的地下，建立了一套錯綜復(fù)雜的菌根網(wǎng)絡(luò)，這個網(wǎng)絡(luò)將整個森林連接在一起。而森林里的幾乎每一棵植物，都通過它們的根接入這個網(wǎng)絡(luò)。而在這個網(wǎng)絡(luò)里，植物們可以做這些事：

營養(yǎng)交換

真菌無法進行光合作用，但是它們遍布土壤的菌根能夠吸收大量的氮和磷，它們把氮和磷提供給植物的根，以此交換植物通過光合作用生成的碳水化合物。同時，不同的植物之間還可以通過菌絲網(wǎng)絡(luò)相互輸送養(yǎng)料和碳水化合物等。

信息傳遞

盡管現(xiàn)在還不太明確具體機制，但是科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了植物之間可以通過菌絲網(wǎng)絡(luò)傳遞簡單的信息，尤其是受到威脅時的警告信號。例如當(dāng)一棵植物正在遭受害蟲侵害時，與它鄰近的其他植物盡管還沒遭遇到害蟲，但同樣會激發(fā)其針對該害蟲的免疫反應(yīng)。

身份識別

森林地下的這些菌根網(wǎng)絡(luò)還具有幫助植物們識別近親“兄弟姐妹”的身份驗證功能。在之前我們曾講到在熱帶雨林中，冠層高大的大樹占據(jù)絕大多數(shù)陽光資源，讓小樹苗難以生存。但是借助菌根網(wǎng)絡(luò)，許多小樹能夠從自己家族的母樹那里獲取碳水化合物。近親植物之間也能通過菌根網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先共享資源。

沙漠里的守望者——梭梭樹

梭梭樹根

●技能

吸水固沙，阻止水土流失。

在強風(fēng)呼嘯、黃沙堆積而成的茫茫沙漠，水無疑是最稀缺的資源。但是仍然有植物能在這樣的環(huán)境里頑強生存，要在這種干旱少雨的沙漠環(huán)境中活下來，一是要留得住水分抗干旱，二是要扎得牢固抗風(fēng)沙。所以這里的植物們，它們的根系又有著與眾不同的絕技。其中的佼佼者，就是梭梭樹。

梭梭樹是我國西北部荒漠地區(qū)的眾多植物之一。為了適應(yīng)干旱的環(huán)境，每一株梭梭樹除了將葉子退化成鱗片狀來減少蒸騰面積外，還具有非常龐大的根系，這是它在沙漠里賴以生存的基礎(chǔ)。

梭梭樹的垂直根可達9米以上，水平根更是可以分布到10米以外，與地面上低矮似乎毫不起眼的莖干和樹葉相比，它們地下發(fā)達的根系堪稱蔚為壯觀。這樣一來，這些發(fā)達的根系不僅擴大了吸收水分和養(yǎng)分的范圍，當(dāng)它們連成片時，還可以阻擋風(fēng)沙和牽制沙丘的流動。

因此，梭梭樹也被譽為“阿拉善荒漠植被之王”，它憑借極強的抗旱能力，同其他荒漠植物一起守護著荒漠王國，維持著自然和生態(tài)平衡。

只長根系的地下“食人花”——非洲白鷺花

非洲白鷺花根

●技能

寄生、吸取其他植物營養(yǎng)。

在干旱缺水的荒漠地區(qū)，也不僅是有梭梭樹這樣為維持自然和生態(tài)平衡做出貢獻的“正能量”植物。還有一類植物，卻是把它們的根當(dāng)成寄生“吸血”的武器，完全依靠“剝削”其他植物為生。非洲白鷺花就是其中的典型。

非洲白鷺花是一種生長在非洲南部沙漠地區(qū)的寄生植物，它完全沒有莖葉。只有粗大的根系，而且它的根上長滿了密密麻麻的瘤，看上去像怪獸的觸手一樣。它喜歡用自己的根侵入到周圍的大戟屬植物的根上，從中汲取營養(yǎng)供自己生長，直到它“剝削”了足夠的養(yǎng)分后，這些根上便會萌發(fā)出花蕾，并散發(fā)出劇烈的惡臭味。

值得一提的是，非洲白鷺花的花朵同樣是它“吸血”的武器，只不過這次它的對象不再是大戟屬植物，而是食腐類昆蟲。它的花朵是以腐臭味吸引昆蟲前來覓食的死亡陷阱，當(dāng)昆蟲們被困在花朵里最終死亡后，它們尸體的有機物會變成非洲白鷺花的養(yǎng)料。

光合作用是綠色植物（包括藻類）通過吸收光能，把二氧化碳與水合成為碳水化合物等富能有機物，同時釋放出氧氣的過程。其包括光反應(yīng)、暗反應(yīng)兩個階段。葉綠體是綠色植物進行光合作用的主要場所。你知道葉綠體是如何工作的嗎？

光合作用示意圖