首页 >> 少儿科普 >> 文章

欢迎收听来自虹巴伦的有声版  主播:鱼淼淼

收听地址http://www.hongbalun.com/archives/7233

晚饭的时候,奇奇发现桌上有一道怪模怪样的菜——一根根绿色的茎秆干连着些毛茸茸的“小手”一样的的叶子,就像一个个痒痒挠。妈妈告诉奇奇,“这可是恐龙吃过的美餐,特意买给你吃,想让你和小恐龙一样长得壮壮的。”奇奇心里却犯嘀咕,“恐龙真的是吃这种奇怪的东西长大的吗?”

是正餐还是点心?
奇奇吃的“怪菜”叫蕨菜,是蕨类植物的一种。蕨类植物可是一个大家族,目前现存的有12000多种,我们平常吃的大多是凤尾蕨科凤尾蕨属的成员。它们的口味综合了菜薹的脆和丝瓜的粘。那恐龙,至少是吃素的恐龙的口味都是如此吗?

实际上,蕨类植物的黄金时期是在大约距今3.5亿年~2.25亿年的石炭纪和二叠纪。那个时候,最早的恐龙才刚刚破壳而出,也许它们还能拿蕨类植物做正餐。而在恐龙大家族真正大发展时期是在侏罗纪和白垩纪,由于地壳运动,很多地方逐渐变得干冷起来,喜欢湿热的蕨类植物的地盘就都被裸子植物抢占了,这时的恐龙要想用蕨类植物填饱肚子,可是真要费点功夫了。所以,在绝大恐龙的食谱里,像南洋杉、扁柏之类的裸子植物才是正餐,而蕨类植物大概只能算得上是餐后甜点吧。

那么为什么,蕨类植物会被当成“恐龙食品”呢?利用网络搜索以后,会发现所有的说法都指向一个出处——桫椤(现存的极少的有高大枝干的蕨类植物)曾经是恐龙的食物。这样理解起来就容易多了:一来桫椤确实古老——用采集的化石标本和活体对比发现,这种蕨类植物从恐龙时代到现在这种植物基本没有变化——恐龙要吃草,恐怕也会吃到桫椤头上;二来身材高大的桫椤(在现生蕨类植物中,桫椤绝对算得上是巨无霸)与恐龙的个头倒也相称。所以桫椤就这么定性为恐龙的美餐了,再后来,这个概念扩大化,成了“所有蕨菜(蕨类植物)都是恐龙的食物”了。

虽然我们无法考证恐龙是不是啃过桫椤,不过有一点可以肯定,2亿年前的地球上一度生长着蕨类植物组成的热带雨林。要知道,那可是地球上第一次出现森林,而在此之前除了苔藓植物做了一次不太成功的登陆之外,所有的植物都还只能生活在水里呢。
那么蕨类植物究竟有哪些秘密武器,可以帮助他们在陆地上开疆拓土呢?

初具规模的“运输管道”
小朋友们每天都要喝水,植物更是如此,因为离开水它们就无法进行光合作用。如果是泡在水环境中,水分自然是手到擒来,像海带,紫菜之类的藻类植物从来不会担心缺水,并且它们全身都可以跟水亲密接触,也不需要水分运输系统。不过,在陆地上,水分都藏在土壤里,并且植物身体的很大一部分都会暴露在“干燥”的空气中,植物首先要解决的问题就是“如果汲取并将水分运输到身体的各个部位”。

实际上,在蕨类植物出现之前,苔藓植物就已经登上了陆地。不过,它们似乎忘了开发供水系统,由单层细胞包裹而成的“假根”只有固定植株的作用,而不会吸水,茎和叶之中也没有“水管”,最终,苔藓们只能蜷缩在潮湿的环境中。而在体内铺设好“供水系统”的蕨类植物成为第一种能够在陆地上广泛分布的植物。

更有意思的是,蕨类植物的“供水管道”还有各自的分工,枝干中心木质部“管道”负责向叶片运输水分和矿物营养,而树皮中韧皮部“管道”则负责从叶片向根运输养料,它们共同组成了蕨类植物维管束系统。这样专业的运输队伍,使运输效率成倍提高,也使得蕨类植物的个头可以比苔藓植物大得多。虽说叫“管道”,蕨类植物的维管束并不是一根根长长的管子,而是一系列首位相连的细胞,木质部里相邻的管胞之间,以及韧皮部相邻的筛胞之间还是存在着细胞壁隔断,难免会影响运输速度。在更为进化的被子植物中(比如杨树,梧桐)这些隔断被打通,管胞组成了导管,筛胞组成了筛管,畅通无阻的“管道”效率自然更高了。

好的维管束系统如同城市中良好的基础道路,如果没有好的工厂提供动力,这个城市也运转不起来,道路也会荒废,而叶片就是提供动力的工厂。

真正的叶片
植物在水中生活时,气体和养分都可以在水和细胞之间直接交换得到,并且毫无缺水之忧。而一旦走上陆地,情况就大不相同了——陆地上取法水分,并且二氧化碳和氧气的浓度要比水中的高得多。所以,叶片“工厂”也解决的问题就是减少不必要的水分丧失,同时让二氧化碳和氧气排好队进出“工厂”。

首先,出现防止叶片中水分快速丧失的叶表皮结构。这层透明的组织在允许阳光透过的同时,将水分锁在了叶片内部的叶肉细胞中。然而,仅有坚实的表皮还远远不够,因为光合作用还需要进行气体交换。如果表皮仅仅是一层严实的外壳,那二氧化碳也进不去,氧气也出不来,整个反应也就无法进行了。因此植物在表皮上还留下了许多可以开合的进出关口——气孔。有了这些关口,植物就可以在适当的时候引入二氧化碳放出氧气,并且可以在水分过多时,适当排出水分。这样一来,表皮内部的叶肉细胞就可以安心的进行光合作用了。
今天植物的叶片可谓千姿百态——猪笼草的叶片可以“吃”小虫,荨麻的叶子有毒针,不过,它们的设计模版都是蕨类植物最初的那片叶子。

蕨类植物叶片萌发时就像是一个个攥得紧紧的小拳头,这种现象叫做“幼叶拳卷”。随着叶片伸长,这些小拳头会慢慢展开。这也是蕨类植物的一大识别特征。

叶片上的“下一代”
解决了水分和能量供给问题,吃饱喝足的蕨类植物自然要考虑下一代了。可是我们从来没见过它们开花结果,那它们是如何长满山坡的呢?

在合时的时间,合时的地点,翻看一片蕨类植物的叶片,会发现上面一片片或疏或密、虫卵模样的东西?先别紧张,长出这些“虫卵”,正是蕨类植物在“开花结果”呢?

这些形状各异的“虫卵”叫做孢子囊群,是由许许多多盛满了孢子的孢子囊组成的。这些“孢子”的作用,大致就像当于松柏杨柳的种子。当孢子成熟后,孢子囊开裂,孢子随着雨水或者风传播,当遇到适宜的环境时,孢子便开始萌发,不过,蕨类植物的孢子不会直接长成蕨类植物的幼苗,而是长成一个小叶片模样的原叶体。当原叶体发育成熟后,它们腹面会产生精子器和颈卵器,这是蕨类植物的有性生殖器官,精子器中的精子须借助水的帮助游到颈卵器中,与卵细胞结合。受精后的卵细胞会发育成胚,最终长成我们见到的蕨类植物植株了。

昔日美餐今何在?
正因为精子需要在有水的环境下才能去跟卵子“约会”,所以蕨类植物还是无法完全摆脱水环境的限制。到了古生代末期,由于地壳的运动引起的全球气候变化,性喜湿热的蕨类植物走向了衰退,许多高大的乔木完全灭绝了。地球历史上的“蕨类植物时代”也随之结束。从石炭纪到二叠纪,这些蕨类植物的遗体大量堆积,然后又被掩埋在湖泊沼泽之中,经过变质而炭化,久而久之,形成了大范围的厚厚的煤层,石炭纪也因而得名。

更多的蕨类植物,放弃了高大挺拔的身姿,当起了默默无闻的小草。虽然无法确定,它们在恐龙食谱上的位置。但是,很多蕨类植物(凤尾蕨、水蕨等)的嫩叶无疑已经成为人类餐桌上的佳肴。不仅如此,有些种类根茎中的淀粉,还能被制成嚼劲十足的粉丝。

最近,科学家又发现,很多蕨类植物(如凤尾蕨)喜欢“收集”土壤中的重金属等污染物,看来,不甘寂寞的蕨类植物还能当上环境清洁工呢。

本栏目由科学松鼠会与虹巴伦童趣科学网站共建

虹巴伦,由一个松鼠创办,可以听的少儿科普网站,一直在努力提供快乐的科学体验。虹巴伦已经实现了高度的内容有声化,除了提高科学的亲和力以外,还负责提供一个视障人士的科学世界。

虹巴伦::带你到童趣科学的天空 http://www.hongbalun.com

虹巴伦视障人士版 http://www.hongbalun.org

iTunes订阅地址:http://itunes.apple.com/cn/podcast/id378093499

0
为您推荐

14 Responses to “[少儿科普]素食恐龙的美味大餐”

  1. 超哥说道:

    沙发,上次松鼠会有篇文章说蕨菜有可能致癌。。

    • HelloBeauty说道:

      吸烟是肯定致癌的,但是还有那么多人吸烟,小小蕨菜谁在乎。

  2. 可知鬼知道说道:

    取法=缺乏?

  3. Zis76_2mm说道:

    有意思!植物的进化和动物的相比同样多姿多彩!

  4. 星云圆壹说道:

    看来古生代的 空气质量也不怎么 适合现代人生存

  5. youximigang说道:

    从少儿科普中也能学到很多知识呀~

  6. www.laoyao.org说道:

    来到博客,能学到不少科学知识呢

  7. 蔚盈说道:

    蕨菜是致癌的,七十年代末美国及日本医学界使用蕨喂食白鼠,结果鼠吃了后分别得了直肠癌及肺癌,建议大家看看<中国肿瘤学>,干万不可食用蕨类植物

  8. 中央空调主机设备说道:

    很好的文章啊!

  9. 1说道:

    这里的人有几个少儿——

  10. 拓步ERP软件说道:

    蕨菜是致癌的,七十年代末美国及日本医学界使用蕨喂食白鼠,结果鼠吃了后分别得了直肠癌及肺癌,建议大家看看<中国肿瘤学>,干万不可食用蕨类植物,文章没有学到,从评论学到了。拓步ERP软件:www.toberp.com

  11. 南柯说道:

    [路过这儿]