2015年3月9日 星期一

【植物】認識有刺植物--作者紀瑤勝

【植物】認識有刺植物

植物不像動物具有自主移動的能力,在遇到危險的時候,沒辦法逃開。但你以為植物就只能任人宰割嗎?事實並不盡然,大部分的植物也發展出各式各樣的策略來「保護」自己,例如使用「利刺」、製造「毒藥」、聘請「保鏢」、讓自己變得「難吃」…等等。
圖 1:林投樹(露兜樹科)
葉子邊緣長滿利刺,
令人不敢輕易靠近。
 
圖 2:咬人貓(蕁麻科)
全株長滿針刺狀焮毛,若不慎
碰觸到皮膚,會有長時間的
疼痛、灼熱感。
圖 3:蒜香藤(紫薇科)
葉子搓揉後有濃郁的蒜頭味,
使得食植動物退避三舍。
 
 
在我們的生活週遭,存在著許多擁有「利刺」的植物,它們的刺樣貌繁複,有的長、有的短,有的尖、有的鈍,有的長在莖上、有的長在葉上,有的有毒、有的無毒…。這為什麼這些植物要長刺?而不同的刺又具有怎樣的作用?這是個十分有趣的問題!

植物為何要長刺?
一、 防止動物的啃食、踩踏:
想像一下,如果你是食草動物,在面對一棵全身長滿利刺的植物時,你還有吃它的慾望嗎?某些植物就是利用這種策略來保護自己 例如在葉片正反二面。各長著一排利刺的雙面刺,就是一個最好的實例。此外,植物利刺的作用,除了可以防止食草動物的直接啃食外,還可以減少動物不小心的踩踏或攀折,避免植物體受到損傷。例如:花圃中常見的玫瑰花,美麗芬芳的花朵令人著迷,但別忘了,她的身上可是長滿了利刺,若是您硬要將她摘折回家,只要一個不小心,很容易就被她的利刺所傷。
圖 4:雙面刺(芸香科)
葉脈中肋正、反二面,各長著一排紅色的利刺。
圖 5:雙面刺除了葉片有刺外,
莖上也長了利刺。
 
二、減少水分的蒸散:
植物的葉片具有二種主要的任務:光合作用與蒸散作用。大部分的植物透過葉片,利用陽光來進行光合作用,將二氧化碳和水轉換成碳水化合物,是植物重要的營養器官。但是葉片也同時負責植物的蒸散作用,植物體內的水分以氣體形式從植物體表面散失到大氣中,產生的拉力在植物體內產生上升液流,將根部吸收的礦物質及養分轉運到植物體其他部位,是植物吸收和運輸水分的主要動力。
但是對生長在乾燥地區的仙人掌而言,水分對他們是很珍貴的資源,炙熱的陽光使得蒸散作用異常劇烈,於是他們的葉片轉變成針狀,減少水分的蒸散,以增加植物的存活機率。至於原本葉片的功能,則改由膨大的綠色莖來執行。更棒的是 這些佈滿全身的細長尖刺 同時具有喝阻敵害的作用 讓人不敢輕舉妄動。
圖 6:仙人掌的葉片已轉變成刺狀,
改由綠色的莖負責原本葉片的功能。
圖 7:仙人掌的刺又尖又細,
可以有效喝阻敵害的侵擾。

三、增加攀爬的能力:
某些植物不像蔓性植物具有纏繞生長的本領,也沒有發展出捲鬚的構造來幫忙攀附,於是它發展出利刺來增加自身的攀爬能力,順利佔據有利的生長位置。例如葉形特殊的扛板歸,它的全身長滿了倒鈎狀的利刺,一旦被它纏上之後,就很難再擺脫,它們就利用這些刺來鈎住其他植物或是物體,支撐起纖弱的身體,不斷地向上生長。
圖 8:扛板歸(蓼科)莖被托葉整個包覆,
果實初為綠色,成熟時呈藍色或紅色。
圖 9:扛板歸葉片呈三角形,枝條、
葉柄及葉脈上,長滿倒鈎狀的細刺。

四、協助種子擴散:
植物無法自由移動,在繁衍下一代時,發展出利用種子的不同特性來達到擴散的目的,如水漂、空漂、鳥誘、滾動…等方式。另外,有些植物的種子,如蒺藜草,會利用針刺附著在路過的動物身上,藉此將勢力擴散到其他地方去。
圖 10:蒺藜草(禾本科)果實佈滿利刺,
因外形像古代的兵器「蒺藜」而得名。
圖 11:蒺藜草的果實外殼具有硬刺及軟毛,
可附著在動物身上,藉此來散播其下一代。

植物的刺有哪些種類?
一、 葉刺:葉刺(spine)由葉片變化而來,依照形成部位的不同,又分為針葉刺、托葉刺、葉柄刺、葉脈刺、葉緣刺等。
圖 12:金剛纂(大戟科)
由托葉形成針狀刺,
可保護葉片不被取食。
圖 13:珊瑚刺桐(豆科)
三出複葉的總葉柄上
有數枚倒勾狀刺。
圖 14:刺茄(茄科)
葉脈上散佈著長長的針刺,
嚇阻效用十足。
 
二、 皮刺:皮刺(prickle)由皮層或是表皮細胞變化而來,依照形成部位的不同,又分為莖刺、種子刺等。
圖 15:玫瑰(薔薇科)
由莖的表皮細胞凸起
而形成粗壯的牙狀刺。
圖 16:細刺栲(殼斗科)
果實表皮形成密密麻麻的
針刺,保護珍貴的種子。
圖 17:菝葜(菝葜科)
莖上散佈著利刺。
 
 
三、 枝刺:枝刺(thorn)由腋芽或枝條變化而來。
圖 18:安石榴(安石榴科)
由嫩枝形成尖刺,妙的是這段
枝條日後仍可以長出葉子和分枝。
圖 19:柚子(芸香科)
由腋芽形成長長的針刺,
保護植物不受侵擾。
圖 20:魯花樹(大風子科)
嫩枝形成塔狀針刺,
看來十分恐怖!

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