根大多是植物从种子萌发时就所具有的,属于初生根,它实际表现的是种子发芽。这些根安静地生长在土壤中,为植物茁壮成长提供支持。但是,还有许多植物在本不该生根的地方长出了根,这并不是什么奇迹,而是植物界中非常普遍的一种现象。
我们可以做一个小实验,让植物的其他部位长出根。秋海棠这种植物很多人的家里都有种植。我们可以将它的一截儿茎或者一片叶子插入泥土中。几天后,它们就会生出根来。
秋海棠(网络图片)像这种从茎叶上生长出来的根叫作不定根。不定根通常位于地面之上,可以取代枯萎的初生根,或者在初生根存活时,至少起到帮助初生根的作用。
初生根也就是主根和侧根,是直接或间接由胚根发育而来的,有固定位置。但不定根不同,它没有固定的生长部位,也不会随着植物不断生长在某个特定的时间产生,它一般是植物在生长过程中,为了增大吸收养分的面积,或将自己固定得更加稳固才形成的。
丛生的不定根(网络图片)大多数植物的不定根是茎的内部组织细胞形成的。比如,双子叶植物和裸子植物幼小的茎上生出的不定根,通常是由维管内的细胞组织形成的。当然,也有少数植物的不定根是由器官的表皮以及表皮下面的少数几层细胞形成的。碎米荠这种小型草本植物就是如此,它的不定根长在叶子的基部、腋芽的下面,是由腋芽表面的细胞形成的。
有一些植物不易形成不定根,但是植物激素的刺激下,可以诱导出不定根来。早在十九世纪,就有人发现植物的芽能够产生一种活力物质促进植物生根,因为当芽和根之间的维管系统被切断后,根的形成就会受到一定抑制,没有之前发育得好。
年,有人发现,从尿液中提取的一种植物生长素可以刺激菜豆产生不定根。在这之后,人们进行了大量关于生长素与植物不定根形成的实验,证实了植物生长素是促进不定根形成的主要激素。当然,尽管不定根在形成过程中,植物体内会产生高浓度的生长素促进其生长,但这并不意味着生长素是影响不定根发生的唯一因素。
除了植物激素,各种生物酶、有机物也会对不定根的形成产生影响。这说明,不定根的形成是多种因素共同造成的,过程非常复杂,决不能单一认定是具体哪种因素所为。这就像是一个既成事实的结果,并不一定是因为一个因素造成的,很有可能是多个因素共同产生的,只是其中一个因素产生的作用较为明显而已,但不能否定其他因素的作用。
不定根的形成原因和过程太过复杂了,我们就不做太多讨论了。相比之下,了解哪些植物长有不定根,具体作用是什么等对于我们来说或许更有价值。目前,如果只是为了显示植物如何很好地适应环境,我们可以考虑几个不定根的实例。
款冬是一种在田地里十分常见的杂草,十分喜欢生长在潮湿的粘质土上。它和菊花是亲戚,尤其是黄色的花朵开放时很容易让人误认为是一种菊花,只不过它比较耐寒,在早春的时候花朵就开放了。它的叶子上表面是绿色的,但下表面是白色的,十分得柔软,出现的时间要比花朵晚得多。虽然属于双子叶植物,但款冬的根系比较弱小,尤其是它长大后不久,初生根就死亡了。它位于地面以下的茎的末端比较老,不断地死去,而另一端则不断地生长,长出新鲜的嫩芽。这部分茎是更早一部分茎的延续,它长出来大量的不定根,来取代早已经消失的初生根。
款冬(网络图片)三叶草是夏季时十分常见的一种双子叶植物,它是通过不定根进行繁殖的。它的茎上长有非常多的不定根,不定根又生出很多茎。这样的构造看来非常复杂,让人不知道哪儿是头哪儿是尾。这些不定根像长了腿一样,四散开来,寻找新的住所,然后定居下来,吸收水分和养分,然后长出新的叶子。因此,三叶草总是一大群成片地出现。
与葡萄树、牵牛花一样,常春藤也是一种非常喜欢攀援的植物。它常常依附在树皮、岩石和粗糙的墙壁上,慢悠悠地蜿蜒而上,形成一面植物墙。那么,常春藤是如何练就这一身“飞檐走壁”的功夫呢?
原来,为了把自己固定在树皮、岩石和墙壁上,常春藤在与支撑面接触的那一边的茎上长出了一排排用来攀登的短毛,这种短毛比较硬,就像刷子的毛一样,在外观上和根没有什么区别。可是,它们不是根,至少目前不做根的工作。常春藤利用这些让植物垂直攀爬的爬行工具,先将老枝固定住,再在顶部长出新枝,等到新枝变老厚,再次固定。如此循环往复,常春藤就是进行接力比赛一样,不断向高处攀去。虽然常春藤的茎上的短毛主要是用来攀爬的,不是作为吸收养分的吸管,但如果有好机会,它的攀爬工具会毫不犹豫地变成应急的根扎进土壤里,来搜寻养料。这很容易通过考察遍及各地的常春藤进行验证。
在南美洲的亚马逊热带雨林中,有一种茎细长的植物,以其果实气味芳香而闻名,它就是香草藤。这是一种和槲寄生类似的寄生植物,但喜欢寄生在腐朽的树干上。
亚马逊雨林距离赤道很近,阳光十分充足,雨水也充沛,再加上安第斯山脉冰雪消融带来大量流水,植物生长得特别茂盛,树木长得都十分高大,浓密的树冠几乎将阳光完全遮蔽,让靠近地面的低矮植物很难沐浴在温暖的阳光下。
对此,香草藤没有被动接受,而是不断想办法从浓密森林的树荫下逃脱。在那里,它就像一个覆盖着苔藓绿肉质叶子的细细绳网,从一棵树抛掷到另一个树,不断地向上攀爬,直到抵达树顶,能够享受阳光。
在不断攀爬、向外抛掷的过程中,香草藤所覆盖的空间变得如此之大,顶端和根部之间的距离变得非常遥远,以至于普通类型的根所吸收的养料根本无法到达顶部的芽苞。那么,它顶部的芽苞是如何获取养分的呢?
香草藤从它的茎和分枝上长出大量的不定根。这些不定根一部分固定在相邻植物的树皮上,从聚集在树皮半愈合伤口处的霉菌中获取养分,但大部分都从高大的林木顶部垂落下来,散乱地悬挂在森林潮湿的空气中。在这种充满了水蒸气的温暖空气中,这些不定根总能找到对植物来说最具价值的额外营养,然后将其吸收,并通过身体中的各种“管道”输送到各个部位,供其使用。
在热带海洋,靠近海浪的地方,有大量由珊瑚虫建造的岛屿。这些岛屿刚刚建成时,上面是没有任何植物生长的,因为上面只有石头,根本没有松软的泥土让植物扎根。但是不久之后,珊瑚岛上出现了一种树。这种树刚到这里的时候,就开始为其他植物生长做准备,不断地分解珊瑚岛屿的石头,将其变成细小的土壤颗粒。当然,它这样做并不是无私奉献,主要目的是最终使这里变得适合它生长。它就是露兜树,与椰子树一同做贡献,成为珊瑚岛的第一批开拓者。
露兜树(网络图片)露兜树和椰子树都是单子叶植物,喜欢生活在海岸前沿,面朝大海,享受徐徐的海风。它们的种子由纤维构成的坚硬外壳保护,可以不受海水的侵蚀,也不怕在海浪的冲击下和礁石发生碰撞。因此,当它们的种子从树上落到海水里后,可以四处漂流,寻找新的荒地。这些种子从相邻的岛屿漂流到珊瑚岛上,并很快发了芽,尽管此时这些岛屿的土壤全部由细小的珊瑚构成,不适合其他任何植物生长。
在新的领地,这两个耕耘者开始辛勤工作,它们的叶子漂浮在半空中,它们的根沐浴在海水中。从这一刻开始,这个岛屿开始适合居住了。此时,如果有人出现在这些珊瑚岛上就会发现食物以及用来建造小屋和编制裙子或衬裙的材料。虽然现在,这片由饱含盐分的珊瑚构成的土壤只能提供很少的食物支持少量的树木成长,但这是新的开始,可以预见未来这里将有大片的植物将原本光秃秃岛屿点缀得生机勃勃。
虽然未来可见,但现在这两个孤独而辛勤的开拓者如何抵挡席卷岛屿表面的狂风和拍击礁石发出雷鸣声的海浪呢?它们如何收集隐藏在几乎完全由石灰质构成的土壤中的少量养分呢?
要知道,当它们初次到达珊瑚岛时,这里是光秃秃的,没有任何对植物来说的可取之处。这两个开拓者有办法。露兜树在不同层次的树干上长出了许多了结实的不定根。这些不定根尽管上半部在半空中,但它们的末端在细碎的珊瑚中掘进,从而起到和正常的根一样作用,来支撑、养活树木。因此,在珊瑚岛上看到由许多不定根构成的坚固的“脚手架”将露兜树高高地支撑在地面上,并不稀奇。
露兜树的同伴——椰树,不寻求这种奇怪的树根支架,它的不定根就像许多粗壮的电缆一样,一部分在空中,从空气中寻找一部分养料,一部分位于地下,扎进珊瑚的裂缝里。扎进珊瑚的裂缝里的根在支撑身体的同时,不断地掘进,不断地搜寻溶解在雨水里、隐藏在石头缝隙的养料,同时将石灰质珊瑚粉碎,变得适合普通植物扎根。
久而久之,当别的植物偶然间来着这里时,就会欣喜地发现这些新天地适合它生长,然后留了下来,成为这里新的居民,并像它的两位前辈一样辛勤地开垦。这是一种良性循环,因此最终露兜树和椰树能够实现它们在这里过舒适生活的愿景。
在印度和其周边国家,生活着一种特殊的无花果树。这种无花果树有着非常明显的残肢,用来支撑它们巨大的分枝,并且让它们和土壤相连接。这些木质的残肢比较细长,是从无花果树的主枝上垂落下来的,它们最开始的时候就像许多粗大的绳子那样在空中随着微风来回摆动。随着时间的增长,这些“绳子”越来越长,接触到地面,然后慢慢地钻入地下,成为支撑整个身体的支柱。
无花果树(网络图片)年复一年,无花果树的枝干伸展得越开了,覆盖的范围越来越大来,而支撑它们的支柱在巨大的重量下被迫倒下,深深地埋入地下。直到最后,这颗无花果树变成了一片小森林,一片由一棵树组成、有成百上千个支柱的茂密森林。然而这些从树枝上笔直地垂落下来的支柱仍然只是不定根。不过,这些根和通常见到的那些根不一样,它们结实有力,体积非常巨大,并且随着年龄的增长,拥有了类似普通树干的外观。这样的场景在印度非常常见。
在印度纳尔马达河的河岸上就有这样一棵无花果树。远远望去,这颗无花果树完全就是一片巨大的森林,它的枝条由三千三百五十根不定根组成的柱子支撑着。想想这三千三百五十棵大小不一的树被四周尺寸较小的树干包围着的粗大树干;想想看,所有这些树都是由它们的枝条连接起来的,形成一个巨大的体形,我们大致就能对这颗巨大的无花果树有一些模糊的印象了。如果进行实地测量就是发现,这一大堆树干覆盖的地方直径超过一百八十米,足以在树叶下庇护一支七千人的军队。
据说,当初亚历山大大帝率领大军东征,因为军中疫病流行,官兵厌战情绪增长,被迫屈服于士兵持续不断的抱怨。当他将军队在印度河岸上,停止了他奢侈的探险时,看到了这个无花果树。
谁也不知道,当这个植物王国的老者曾目睹了亚历山大的方阵与波鲁斯国王的大象搏斗的场景时,它的年龄是多少。当然,对于这颗植物老者来说,时间似乎除了让它长得更大,支柱更多外,没有别的意义。如果它有眼睛,有嘴巴,有思想,那么当看到有人从它身旁经过,有事发生在它身前,它或许也仅仅发出一声“哦”,然后又闭上眼睛,静静地思索,直到下一次被什么人或什么事惊扰。
前面我们说到不定根时,说的都是被子植物和裸子植物,并没有提及蕨类植物。蕨类植物属于高等植物,但级别相对较低。除了极少数原始种类的根为假根外,大多数蕨类植物都拥有真正的根。不过,它们的根通常为不定根,并没有真正的主根。它们的不定根大多生长一种叫做根状茎的地下变态茎上,主要集中在土壤的表层,因而保持土壤水分的能力比较差。桫椤是一种高大的蕨类植物,它没有不定根,但在茎的末端长有非常多的不定根。这些不定根不仅能加粗茎干,起到支撑作用,还能吸收水分和养分。不过,它的根系并不完善,因此无法适应较大的环境变化。
桫椤(网络图片)竹子虽然属于单子叶植物,但它的根和蕨类植物有很多相似之处。竹子没有主根,不定根长在根状茎上,吸收和固定作用都不是特别大。不过,将目光扩展到整片竹林就会发现惊奇之处。竹子的繁殖方式比较特别。除了播撒种子外,它还可以通过地下茎的延伸来繁殖。竹子的地下茎喜欢横着生长的,并在竹节上长着许多不定根和芽。这些不定根和芽一部分长成一棵新竹子,一部分继续横着生长。因此,有时候一整片竹林实际上可能就是由不定根和地下茎连在一起的“一棵竹子”。
通常,对植物来说,不定根长得越多,意味着它站立得更稳固,吸收的养分更多。但有时候是,这并不是好事。比如,西红柿是一种常见的植物,因果实为红色,样子像柿子而得名。通常,西红柿植株营养不足,发育不良的时候,为了获取更多的养分,它会产生大量的不定根来吸收营养。但是过多的不定根会使得植株结的西红柿果实变少。
和西红柿类似的因不定根太多而影响结果率的作物还有很多,如果出现类似情况,就应该及时加以防治补救,不能听之任之。不过,对于这些植物来说,它们长出许多不定根是为了活着或生长得更好,至于对人们是好是还,则毫不在乎。
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