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为了让动物吃水果不吐籽,植物真的很努力

来源:科技日报2020-07-31 10:16

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  夏天是大量新鲜水果上市的季节,很多人都有过这种体验,吃完火龙果等水果第二天后,一些水果种子会出现在我们的排泄物中,并且这些种子颗粒饱满且毫无损伤。事实上,在吃火龙果等水果的过程中,我们像自己的祖先一样,无形中充当了果实种子散布者的角色。

  有观点认为,史前人类发现排泄物中的水果种子可以发芽,这给了他们驯化水果的灵感。同时,植物也希望自己的种子能够通过动物的粪便散播出去,也开始“绞尽脑汁”达到这个目的。

  让动物成为种子播撒器

  植物为什么偏爱走口粪传播种子的途径呢?

  首先,种子潜伏在动物体内,可以随着动物活动散布到更远的地方,从而远离它们的母株,避免全部掉落在同一地点带来的竞争压力。

  同时,粪便中的水分以及未被完全消化吸收的营养成分,会给种子提供良好的萌发条件。还有一个让人意外的原因是,躲在粪便中萌发,可以帮助种子躲避鸟类等动物捕食,毕竟动物也不愿意到粪便中去寻找食物。

  我们吃水果时,当然也会把部分水果的籽吐出来,这是因为驯化作用让果肉与种子一起膨大,使隐藏其中的籽粒无所遁形。还有部分原因在于,有些经过驯化的水果在没被驯化前所预设的散布者不是灵长类动物,而是体型更大的一些动物,对那些动物来说,普通个头儿的果实根本用不着吐籽。比如苹果原本预设的种子散布者应该是比人类体型更大的动物,这些动物不像我们吃苹果要吐核,但随着这些大型动物数量减少甚至灭绝,苹果种子已经很难通过潜伏在动物体内进行远距离散布。

  植物保护种子的进化策略

  植物演化出包裹种子的果肉,就是为了让种子能够经过动物体内而被完整地排出来。不管果肉由植物哪个部位发育而成,基本上都是为了吸引动物来取食。为了让种子散布这一过程能顺利进行,果肉演化出了种种不易被察觉的适应性特征。

  第一步,先得让你不吐籽。

  香甜可口的果肉是为了吸引动物来散布种子的“诱饵”,但是如果动物吃了果肉却把种子抛弃掉,无疑就与植物演化出果肉的初衷相违背了。为此,植物想出了种种策略将果肉与种子“打包出售”。

  许多植物将种子多且细小地打包在果肉中,火龙果、西红柿就是其中最具代表性的两种。动物大快朵颐的时候,吃下去的每一口果肉都暗含着它们的种子。

  如果动物咀嚼过度的话,种子很可能与果肉一起被消化掉,许多植物演化出了不同的策略来提醒动物不要过分咀嚼种子。比如让种子生出带有苦味的毒素,在种子被损坏时,动物就会感觉到苦味,避免进一步咀嚼。

  当然,包含在果肉中的种子不止这一招来防止“丧命”于动物口中。在吃水果时,我们可能也有过这种体验,有的水果种子十分滑腻,比如西红柿、火龙果与百香果,哪怕我们刻意地去咬它们的种子,种子也会在唇齿之间溜走。这是因为它们的种子外包裹着一层黏液,让它们能够在牙齿开合间轻松溜走。

  第二步,要能顺利通过消化道。

  顺利通过口腔后,这些种子只是完成了散布过程的第一步。接下来,它们还要在动物体内的消化道中走上一遭。为了避免在动物的胃肠中被消化,这些种子大都有十分坚硬的外种皮,这些木质化、角质化甚至蜡质化的外种皮,十分致密地全方位包裹住种子,才能防止动物把种子在体内消化掉。

  当然种子的形状也很重要,人们在吃水果的时候很少被种子卡住喉咙,这得益于许多种子都有着扁平化的“设计”。这种扁平化外形的种子不仅利于吞服,同时也能轻易地被动物排出。

  至此,大部分果实的种子完成了散布的使命。

  但是对于桑寄生来说,它们的种子必须要被排泄到树上才能生长发芽,因此,它们在种子散布的最后一环下了很大的功夫。

  鸟类在吞食桑寄生的果实后,会发现这些果实的种子在排出后,因为不会被消化的粘液而黏在屁股上,因此鸟类不得不在树干上辗转,用屁股将种子抹在树上,桑寄生的种子因此得以黏在树干上,开始它们在树上的寄生生活。

  (廖鑫凤 据科普中国)

[ 责编:武玥彤 ]
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