本刊綜合
夏季是早稻豐收的季節(jié)。黃澄澄的稻谷閃爍著燦爛的光芒,醉人的稻香撲鼻而來(lái)。
稻谷是水稻的種子。種子是植物遺傳信息的攜帶者和傳遞者,是植物繁衍之源,也是國(guó)家不可或缺的戰(zhàn)略資源,被稱(chēng)為農(nóng)業(yè)“芯片”。
2022年3月1日,新修改的《中華人民共和國(guó)種子法》正式施行,種子的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)再升級(jí),為種業(yè)科技創(chuàng)新穿上了法律的“護(hù)甲”。
種子如此重要,我們不可小瞧它,應(yīng)該多了解它!告訴你們,種子可是相當(dāng)有拼勁、有智慧的。
種子里藏著啥
種子王國(guó)是一個(gè)特別古老的王國(guó),它已經(jīng)存在了大約3億6千萬(wàn)年。它是植物界最高等的族群,有二三十萬(wàn)種種子,幾乎分布在世界的各個(gè)角落。
只有種子植物才有種子,種子植物的繁衍與種子息息相關(guān)。
所有的種子結(jié)構(gòu)基本相同。種皮包裹在種子的最外層,相當(dāng)于種子的“鎧甲”,起保護(hù)作用。
我們剝開(kāi)種皮,就可以看到子葉。雙子葉植物的種子有兩片子葉,單子葉植物的種子只有一片子葉。
掰開(kāi)子葉,胚芽、胚軸和胚根就露了出來(lái),這三個(gè)部分加上子葉就是種子的胚。胚是種子結(jié)構(gòu)中最重要的部分,可以發(fā)育成植物的根、莖和葉。
種子被剖開(kāi)后,在橫剖面滴上碘液,變成藍(lán)色的部分就是胚乳。胚乳富含淀粉,為種子的萌發(fā)提供營(yíng)養(yǎng)。有的種子的胚乳已經(jīng)退化,其中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)移到子葉中。
千奇百怪的種子
在種子王國(guó),有一些特別奇怪的成員,它們或者形狀不同,或者大小各異,又或者結(jié)構(gòu)奇妙。
帶鉤的星葉草種子
星葉草的種子像極了海參,但它表面的突起不是美味的海參肉,而是又硬又脆的倒鉤。借助這些倒鉤,它能很輕松地附在動(dòng)物的皮毛或人的衣物上。
星葉草種子的胚呈圓柱形,子葉短,胚乳含有豐富的營(yíng)養(yǎng)。
會(huì)“飛”的木蝴蝶種子
木蝴蝶之所以被稱(chēng)為木蝴蝶,是因?yàn)樗姆N子會(huì)“飛”。
木蝴蝶的種子周邊長(zhǎng)有薄如蟬翼的片狀物質(zhì),這種物質(zhì)可支撐木蝴蝶種子借助微弱的上升氣流在空中滑翔,或在大風(fēng)中翻飛,有機(jī)會(huì)到達(dá)距離母株更遠(yuǎn)的地方。
如羅漢的短葉羅漢松種子
短葉羅漢松為羅漢松科羅漢松屬羅漢松的變種常綠針葉小喬木,常呈灌木狀。它的種子為橢球形,長(zhǎng)在肥厚多汁的紫色種托上,如同打坐的羅漢,這就是其名字中“羅漢”二字的來(lái)歷。
神似臀部的海椰子種子
在印度洋島國(guó)塞舌爾共和國(guó)的普拉蘭島,有一種當(dāng)?shù)靥赜械淖貦啊R?。海椰子?shù)高20米~30米,樹(shù)葉呈扇形,葉長(zhǎng)7米~10米,寬約4.5米,僅葉柄就有4米長(zhǎng)。
海椰子的種子為橢球形,如同兩個(gè)連體的椰果,又似人類(lèi)的臀部,故海椰子又名“雙椰子”“臀形椰子”。
海椰子的種子直徑可達(dá)50厘米,單個(gè)質(zhì)量達(dá)15千克,是目前世界上已發(fā)現(xiàn)的最大、最重的種子。
又輕又小的斑葉蘭種子
斑葉蘭是蘭科斑葉蘭屬多年生草本植物,其種子小如塵埃,最小的僅長(zhǎng)0.01毫米,只有在顯微鏡下才能看清楚。它又很輕,5萬(wàn)粒種子只有0.025克重,1億粒種子才50克重 。
斑葉蘭種子究竟長(zhǎng)什么樣呢?它呈管狀,細(xì)如絲,表面只有一層薄而防水的種皮,內(nèi)部無(wú)胚乳,僅在中間有一個(gè)尚未分化的球形胚,兩端為長(zhǎng)長(zhǎng)的空腔。
小而美的天麻種子
天麻是蘭科天麻屬多年生腐生草本植物,其干燥的塊莖是名貴中藥。
天麻的種子也很小,如粉塵一般。其種皮薄而透明,呈囊狀,將黃色的橢球形小胚包裹。種皮表面的蜂巢狀花紋,可增大種皮與空氣接觸的面積,使得種子能隨風(fēng)傳播。
種子旅行妙招多
不管是小草還是參天大樹(shù),在默默積蓄完能量后,都會(huì)努力結(jié)出種子。雖然種子沒(méi)有腳和翅膀,但是能撒落到世界的各個(gè)角落,因?yàn)樗鼈兟眯械拿钫卸嘀亍?/p>
妙招一:乘風(fēng)遠(yuǎn)航
乘風(fēng)旅行最?lèi)芤饫?。那些自帶“翅膀”、身輕如燕的種子,在風(fēng)姐姐來(lái)的時(shí)候,就會(huì)跟著風(fēng)姐姐開(kāi)始說(shuō)走就走的旅行。
滑翔機(jī)“翅膀”
代表植物:翅葫蘆
翅葫蘆足球般大小的豆莢里有好幾百顆種子,每顆種子都有薄薄的“翅膀”。
當(dāng)種子成熟時(shí),果實(shí)里面的水分蒸發(fā),果皮便慢慢地裂開(kāi)。當(dāng)裂縫足夠大的時(shí)候,微風(fēng)吹過(guò),果實(shí)里的種子便告別媽媽?zhuān)窕铏C(jī)一樣隨風(fēng)滑翔。由于它干燥輕盈,加上“翅膀”纖薄,乘著微風(fēng)就能飛行上百米,甚至更遠(yuǎn)的距離。
降落傘“翅膀”
代表植物:蒲公英
蒲公英的種子長(zhǎng)得很特別,上面長(zhǎng)有雪白的絨毛。種子成熟后,絨毛全部展開(kāi),遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去就像一把把降落傘。只要有風(fēng)輕輕吹過(guò),這一把把白色的“降落傘”就乘著風(fēng)飄到很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)的地方。
單翼直升機(jī)“翅膀”
代表植物:槭樹(shù)
槭樹(shù)是著名的秋色葉樹(shù)。秋季,它的葉子漸變?yōu)榧t色或黃色,甚至更多的顏色。槭樹(shù)的種子乍一看像長(zhǎng)了一對(duì)“翅膀”,其實(shí)是兩果并生,每果各有一個(gè)“翅膀”。待種子成熟將要落地時(shí),“翅膀”帶著種子像竹蜻蜓一般盤(pán)旋而下,非常美麗。
螺旋槳“翅膀”
代表植物:風(fēng)箏果
風(fēng)箏果的種子有酷似螺旋槳的“翅膀”。當(dāng)從高空墜落時(shí),它隨風(fēng)旋轉(zhuǎn),且飄且墜,尋找自己未來(lái)的棲身之處。
妙招二:請(qǐng)動(dòng)物幫忙
牛馬有腳,鳥(niǎo)有翅膀,那它們可以幫忙傳播種子啊。于是,機(jī)智的種子請(qǐng)來(lái)“種子特運(yùn)隊(duì)”的動(dòng)物,在它們的幫助下完成旅行。
毛茸茸的隊(duì)員:野兔
幫助對(duì)象:蒼耳
野兔有灰褐色的皮毛,藏在灌木叢中不易被發(fā)現(xiàn)。它們不僅跑得快,還會(huì)挖地洞。
秋季,當(dāng)野兔經(jīng)過(guò)蒼耳旁時(shí),后腿和屁股等部位常常會(huì)粘上蒼耳的種子,想甩掉還挺不容易呢。原來(lái)蒼耳的種子表面有很多鉤刺,如同穿著帶刺的“鎧甲”,被輕輕一碰,就會(huì)掛在動(dòng)物的皮毛上,跟著動(dòng)物去田野、山洼。
最小的隊(duì)員:螞蟻
幫助對(duì)象:堇菜
地球上生活著1萬(wàn)多種螞蟻,它們的飲食習(xí)慣各不相同,其中有一部分酷愛(ài)收集果實(shí)和種子。
看,一群螞蟻將一些球狀物搬進(jìn)蟻穴。這些球狀物上有乳白色的塊狀物(油質(zhì)體),散發(fā)著一股特殊的香味。螞蟻們將乳白色的塊狀物剝下,那是它們期待已久的美味,而剩下的球狀物則被放置在一個(gè)安全的地方,那里適合生長(zhǎng)。
其實(shí),這些球狀物是堇菜的種子。堇菜為螞蟻提供美味,螞蟻很講義氣,就幫它們傳播種子。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),全球有超過(guò)1萬(wàn)種植物利用螞蟻傳播種子。
記性差的隊(duì)員:刺豚鼠
幫助對(duì)象:巴西堅(jiān)果樹(shù)
嚴(yán)格地說(shuō),刺豚鼠不算是合格的“種子特運(yùn)隊(duì)”隊(duì)員,因?yàn)樗鼈儙椭参飩鞑シN子是無(wú)意之舉。
刺豚鼠是嚙齒動(dòng)物家族中的一員,長(zhǎng)著尖利且堅(jiān)硬的大門(mén)牙,喜歡吃堅(jiān)硬的果子,尤其是巴西堅(jiān)果樹(shù)的果實(shí)。
巴西堅(jiān)果樹(shù)的果實(shí)比較大,里面有不少種子。刺豚鼠一頓吃不完,就會(huì)把剩下的埋起來(lái),等餓了的時(shí)候挖出來(lái)再吃。就這樣,種子越埋越多,總有一些被刺豚鼠遺忘。那些被遺忘的種子就有機(jī)會(huì)生根發(fā)芽,長(zhǎng)成果樹(shù)。
飛行隊(duì)員:小鳥(niǎo)
幫助對(duì)象:櫻桃
櫻桃不僅是人類(lèi)愛(ài)吃的水果,還是小鳥(niǎo)啄食的對(duì)象。
小鳥(niǎo)吃掉櫻桃,吃剩的種子常會(huì)掉進(jìn)泥土。萬(wàn)一小鳥(niǎo)把種子吃了,也不要緊,因?yàn)闄烟业姆N子很堅(jiān)硬,小鳥(niǎo)根本消化不了。它們到其他地方排出糞便,種子就藏在糞便里溜進(jìn)大地的懷抱。
妙招三:隨波逐流
代表植物:蓮、椰子
池塘里本來(lái)只有一兩朵荷花,可是一年之后,池塘幾乎長(zhǎng)滿(mǎn)了荷花,這是為什么呢?因?yàn)樯彽墓麑?shí)——蓮蓬很輕,它們可以像小船一樣漂在水面上,隨著水流到別處去,它們的種子也就落在了不同的水域。
椰子的果皮很厚,就算掉進(jìn)水里也不會(huì)腐爛,里面的種子一邊悠閑自在地漂流,一邊吸收著椰果的營(yíng)養(yǎng),直到椰子結(jié)束遠(yuǎn)洋航行,停在另一片陸地上。
妙招四:自我噴射
代表植物:噴瓜、老鸛草
靠人不如靠己,有些植物在種子成熟后就變身為“種子噴射器”,將種子噴射至空中,讓種子蹦著跳著離開(kāi)自己。
噴瓜的種子不像我們常見(jiàn)的瓜那樣藏在柔軟的瓜瓤中,而是浸泡在黏稠的漿液里,漿液把瓜皮脹得鼓鼓的。
噴瓜成熟后稍有風(fēng)吹草動(dòng),瓜柄就會(huì)脫落,瓜上出現(xiàn)一個(gè)小孔,緊繃繃的瓜皮將漿液連同種子一起從小孔里噴射出去,一直噴到幾米外的地方。
老鸛草的種子躺在像勺子一樣的小架子上,這些“小勺子”如同投擲器,將成熟的種子拋向四面八方。
造個(gè)更安全的“家”
氣候變化、環(huán)境變遷、人類(lèi)活動(dòng)等對(duì)地球生物物種多樣性產(chǎn)生了一定的影響。一個(gè)物種一旦消失就很難再現(xiàn)。為了保護(hù)物種,人類(lèi)給種子造了一些更安全的“家”。
“末日種子庫(kù)”
在挪威北部,有一座看起來(lái)很酷的建筑,在這里“安家落戶(hù)”的是各種各樣的種子。這座非同尋常的建筑就是斯瓦爾巴全球種子庫(kù),被稱(chēng)作“末日種子庫(kù)”,可以存儲(chǔ)超過(guò)10億顆種子。
這個(gè)種子庫(kù)里的種子都是世界各地的科學(xué)家精心挑選的。在“落戶(hù)”前,種子們會(huì)先穿上特制的“睡袋”——由特殊金屬箔片和其他先進(jìn)材料制成,然后袋子里的空氣被抽掉并密封。
中國(guó)野生生物的“諾亞方舟”
中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)又被稱(chēng)為我國(guó)野生生物的“諾亞方舟”,坐落在昆明北郊元寶山山頂?shù)拿芰掷铮俏覈?guó)野生珍稀瀕危植物的“家園”。
截至2020年底,這座“寶庫(kù)”已保存野生植物種子10 601種85 046份,占我國(guó)種子植物物種總數(shù)的36%。
種子入庫(kù)要遵循“3E”標(biāo)準(zhǔn),即瀕危(Endangered)、特有(Endemic)、有經(jīng)濟(jì)價(jià)值(Economic)。其中,“特有”不光指中國(guó)特有,更重要的是狹域特有。
國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)
國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)建在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所。新庫(kù)于2021年9月建成并投入試運(yùn)行,包括低溫種子庫(kù)、試管苗庫(kù)、超低溫庫(kù)和DNA庫(kù)四大區(qū)域。
相比之前的國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù),新庫(kù)的容量大,種子保存方式更完備。
種子進(jìn)行旅行抑或是被放置在種子庫(kù)中,最終都是為了生根發(fā)芽。不同的種子從落地到萌發(fā),“經(jīng)歷”完全不同,休眠時(shí)長(zhǎng)、萌發(fā)條件(光照、溫度、水分)等也都不一樣。
從破土而出,到萌發(fā)新芽,再到茁壯成長(zhǎng),種子拼盡全力,延續(xù)了植物的生命,創(chuàng)造了郁郁蔥蔥的植物界。種子頑強(qiáng)又脆弱,我們得精心呵護(hù)種子,保護(hù)植物的多樣性。那么,從這一刻開(kāi)始,行動(dòng)起來(lái)吧!
(欄目編輯:陽(yáng)丹彥)
發(fā)明與創(chuàng)新·小學(xué)生2022年7期