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標本秀 | 不遠萬里的復活草


您知道有一種小型常綠植物🌱在地球上存活了數百萬年嗎?它被稱為卷柏, 𝘚𝘦𝘭𝘢𝘨𝘪𝘯𝘦𝘭𝘭𝘢 𝘵𝘢𝘮𝘢𝘳𝘴𝘤𝘪𝘯𝘢 (P.Beauv.) Spring,其迷人的歷史可以追溯到大約 3.33-3.5 億年前的石炭紀晚期🦖🦕!這種非凡的植物不僅是倖存者,更是人類已知最古老的陸地植物之一👴🏻。卷柏經受了時間的考驗,在幾次大規模滅絕事件中倖存下來,並成為少數在二疊紀—三疊紀滅絕期間倖存下來的植物之一。這場滅絕發生在大約2.52 億年前,是地球史上最災難性的滅絕事件😩。讓我們深入研究卷柏的有趣故事,探索它能度過滅絕的適應能力🔋吧!



當看到卷柏時,第一眼您一定會被它迷人的葉子深深吸引。卷柏擁有迷人的淺綠色螺旋圖案🌀,這些葉子具有充滿生氣的綠色尖端,成熟時可能會轉變為乳黃色或白色。這種長橢圓形的葉子長約 3.2 毫米,寬約 1.5 毫米。儘管其身材不大,高度很少超過15 厘米,但密集簇簇的莖和根形成一個像樹一樣的小樹幹🌳。卷柏是雌雄異株的,意指一棵植株上只有雄性或雌性孢子的生殖構造。小孢子(雄性)呈橙黃色,而大孢子(雌性)呈精緻的淺黃色。當小孢子接觸大孢子,它們會進行受精,形成合子,即含有父母雙方遺傳物質的細胞。然後合子發育成合子胚,最後形成新的成熟植物🐣。不過,意想不到是卷柏也具有無性繁殖的能力!它可以透過現有或小部分的莖​​或根形成新芽繼而變成新的植物。這種額外的繁殖方法增強了植物在其棲息地定殖和傳播的能力。


卷柏是怎樣在惡劣的條件生存呢?它的秘密🕵🏻在於其生產一種叫做海藻糖的特殊糖🍬。海藻糖可以幫助植物細胞脫水或缺水時保持保護和穩定的作用。當卷柏要脫水時,海藻糖就像一個保護層🛡️,可以維持細胞內部結構的穩定性,保護細胞免受損害,防止細胞的組成部分崩潰或分解🧿。除了海藻糖之外,蔗糖等其他糖也有助於這種保護機制。它們的工作原理是轉變為類似於濃稠糖漿狀液體的狀態,以幫助穩定細胞的內部結構,防止它們在脫水過程中受損或分解。想一想蔗糖這時變成了一種「生物玻璃」的特殊玻璃,在細胞內形成微小的空白緩衝空間,防止細胞在脫水壓力下崩潰。



卷柏除了在乾旱環境中進行自我保護的內部機制外,其出色顯著的外部特徵也會幫助抵抗乾燥🔥。看到卷柏葉子的形狀嗎?長橢圓形的葉子令到卷柏能夠抵抗不利的條件並具有卓越的耐旱能力。 卷柏有似柏樹的幼枝葉,枝葉內捲➰因而得名,它可以忍受較高的光照強度⚡️和大量的陽光🔆,但土壤必須保持濕潤🥴。當天氣變得乾燥時,它的樹枝捲曲並收縮成緊湊的形狀,確保功能性葉子受到保護,以保持水分。當內部含水量降至5%以下時,所有細胞都進入休眠狀態😴,幾乎沒有代謝活動,類似死亡狀態。



有趣的是,這種植物卻十分愛「旅行✈️」。原來,它把孢子和植物部分散佈得很遠很遠,就為了尋找更合適的生存環境,不像許多其他適應周圍環境的植物😮。當遇到水分充足的地方時,卷柏會膨脹回到原來的狀態,重新變綠,並隨著根部深入土壤尋求水分而恢復生長🌳。這種現象稱為變濕性。



作為一種「復活🗿」植物,卷柏能夠承受極端的營養乾旱,並在補水後恢復正常的生長和代謝活動。在脫水過程中,螺旋🌀排列的莖緊緊捲曲,形成粗糙的球體,大大減少了植物中心受到的太陽輻射。這種特性是透過組織的吸濕能力🧽來實現的,使它們能夠吸收和釋放周圍環境的水分💦。隨著水合程度的變化,會發生劇烈的捲曲和展開,重新激活細胞新陳代謝並恢復結構內的正常生理活動。看看,這植物又「活了🎂」了!


對這位植物旅行者的形態變化著迷嗎🥰?歡迎來到香港生物多樣性博物館,在這裡您可以觀察到這種獨特而著名的「復活植物」!


文:Gemini


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