前言:作者在复习时一时兴起,写下这篇小短文。
竹子开花的适应意义
竹子很常见,但竹子开花不常见。事实上,竹子平均30到120年才开一次花,所以一生都不一定能亲眼目睹。为什么竹子开花的周期这么长?背后有什么自然的秘密?
关于竹子开花的事实
长周期同步开花:大多数竹子属于“同时开花型”,即一大片竹林中的所有竹子在同一时间开花,周期通常为30-120年不等,且全球范围内的同种竹子也可能在同一时间开花。
一生一次的开花:竹子属于单次开花植物,大多数竹子一生中只开一次花,开花后会结果并死亡。
大量的种子产生:开花后,竹子会产生大量的种子,这些种子分布在地面上,等待萌发成新的竹苗。
开花模式意味着什么
竹子开花后会死亡。开花前漫长的生长期使竹子长高,同时通过无性繁殖(根状茎扩张)扩散,形成常见的竹林。开花时,整片竹林产生海量种子,这些种子通过水流、风、鸟类等媒介被带到更远的地方。开花后,整片竹林迅速死亡。
开花模式的利弊
毋庸置疑,竹子的开花模式是漫长演化的结果。探究演化的过程必然艰辛,因此要回答为什么竹子这样选择,应该从结果上讨论。
从繁殖后代角度,这是“捕食者饱和”策略。迅速产出海量种子使得捕食者(比如老鼠)措不及防,这些捕食者来不及壮大种群、吃光种子,于是总有种子成功发芽生长长成新的竹子。但后果是虽迟但到的大量捕食者会转而侵害其他生物(比如农田里的作物),这会让农民不太高兴。
从基因角度,这增加基因多样性。竹子一生以无性繁殖为主,这意味着一片竹林可能最初只有寥寥几株竹苗,竹林的基因型非常单一。这样的竹林对虫害(比如竹蚜)的抵御能力很弱。而开花引发种子的扩散,这些种子将拥有组合更多样的基因型,长成的竹子适应环境的能力总体更强。
从物质循环角度,这是“重生”策略。开花后竹林迅速死亡,其原本占据的区域突然空缺。阳光重新照射到地面,竹林残骸化作的有机质使土壤肥沃,这些因素都有利于新生成的种子生长。但这过于突然的自杀也极大改变了局部生境,对其他生物来说不一定是好事(比如,竹蚜和大熊猫要挨饿了)。
除了上面所提,大量的种子还增加了在新区域成功生存的概率,也可能引起生物入侵……
开花背后的自然选择
竹子“向死而生”的策略是漫长岁月演化的结果,其背后是自然选择----在自然界时间之长、空间之广混合而成的“混沌”中亘古不变的机制。
竹子当前让人印象深刻的开花模式背后是自然选择,这种模式使得竹子拥有“高风险、高回报”的适应意义。这种模式也并非一成不变,每当环境变化,竹子将迎接新的自然选择。
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