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自然界中的投资收益理论

2023-12-25刘海明王凌凌

天天爱科学 2023年12期
关键词:胎生亲代热带雨林

刘海明 王凌凌

在温室或者花房里游学的时候,有时会看到一种奇怪的植物:标牌上写着“落地生根”或“大叶落地生根”。这是什么植物?落地生根又是怎么回事?

仔细观察这种植物的叶片,我们就会发现,在叶片的边缘,有很多好像是小植物的结构,有些甚至还可以看到有根的出现。这又是什么?

胎生的落地生根

我们知道, 在动物界,可能会有两种产生后代的方式:

一种是像母鸡一样,通过产下鸡蛋,孵出小鸡。这种繁殖方式就是卵生。

另一种,就像小猪、小狗一样,每次产下一窝小猪或者一窝小狗。因为刚刚出生的是胎儿,所以这种方式叫胎生。

对植物而言,绝大多数高等植物都是先产生种子,然后由种子繁衍生息。

只不过,我们前面看到的落地生根,并不是这样的。

尽管落地生根也能产生种子,但人们更关注的是那些生长在叶片边缘的小型个体。

科学家把这种小个体,称为“胎生苗”。而落地生根这种繁殖后代的方法,就被称为“胎生繁殖”。这种能够在植物体上形成后代的植物,则被称为“胎生植物”。

落地生根从哪儿来?

落地生根为什么有这么特殊的繁殖方式?这得从它原产地的环境说起。

落地生根这类植物,原产于非洲西南部的马达加斯加岛。仔细观察这个岛所处的位置,我们就会发现,它比较靠近地球的赤道,岛上有大量热带雨林存在。

去过我国云南、海南等地的小朋友可能见过这样的场景:那里有非常茂密的大树林。树与树之间的距离非常近,各种树木的枝条延展开,遮天蔽日,在树下几乎看不到天空,也几乎见不到阳光。空气非常湿润,降雨非常多。这就是热带雨林,也就是落地生根的原产地。

聰明的落地生根

跟热带雨林中高大的植物相比,落地生根的个头太小了。

现在,假设有一些落地生根的种子落在了热带雨林的地面上,由于热带雨林的降水比较多,大量的雨水会将一些种子冲走,剩下的种子要想活下来,就得赶紧生根发芽,开花结果。科学家认为,种子发芽,需要具备四个条件:阳光的照射、氧气的供应、合适的水分、合适的温度。在热带雨林里,后三个条件,可以很轻松地满足。但是,阳光的照射就比较困难了。热带雨林高大的灌木和伸展的枝叶,几乎完全遮挡住了阳光。对落地生根的种子而言,想发芽实在太困难了。

可是,落地生根得活下去,得繁衍后代啊,要不然,万一它死了,不就灭绝了吗?

于是,落地生根想出了一个好办法:种子落地不好生根发芽,对吧?那我就让种子在落地之前生根发芽,落地的时候,根直接向下生长,不就行了吗?

聪明的植物,在面对困难的时候,最终想出了自己的解决方案。这种解决方案非常成功,保证了这类植物的生存和繁衍。

落地生根的投资收益

在动物的一些种类之中,小动物刚刚出生的时候,什么都不会,需要爸爸妈妈抚养它们。

人类也是这样。

这种现象在学术上被称作“亲代抚育”,也就是,爸爸妈妈抚养孩子,将孩子带大,带到孩子能够独立生存为止。

经济学家认为,这种亲代抚育,就是一种投资,一种爸爸妈妈对孩子的投资。

生物的亲代抚育活动,也符合这个道理。对落地生根这类植物而言,它的投资,是产生种子,以及产生生长在叶片边缘的小苗。结果呢,绝大多数种子没能萌发并形成新个体。这意味着这项投资失败了。但是,在叶片边缘生长的小苗,落地之后可以直接利用根部固定在地面上,并利用已经形成的叶片开始进行光合作用,为自己的生长发育提供营养。现在,落地生根在世界各地都有栽培,表明它通过在叶片边缘形成小苗的这种方式是合适的。也就是说,对它而言,它在叶片边缘产生幼苗的投资是成功的。

自然选择就像一个筛子,将在各种环境变化的情况下不能成功存活下来的种类筛除掉,留下来的,就是与大自然抗争的胜利者。落地生根正是成功的典范之一。

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