段景頤

植物需要讓自己的種子傳播得盡可能遠(yuǎn)，這樣后代才會(huì)有足夠的生存空間，彼此之間對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)也不會(huì)太激烈。一些植物通過(guò)猛烈運(yùn)動(dòng)將種子傳播到遠(yuǎn)處，就像爆炸一般。這種利用動(dòng)能傳播種子的機(jī)制被稱為“彈射傳播”，包括豆科、大戟科、爵床科和葫蘆科等在內(nèi)的一些植物都是采用的這種播種機(jī)制。這些植物基本上都是通過(guò)豆莢突然裂開(kāi)的方式，將豆莢中的種子彈射出去。

響盒子

最可怕的“爆炸”植物是響盒子。響盒子的樹(shù)干有大戟科植物標(biāo)志性的錐狀刺，但它最危險(xiǎn)的部分是像南瓜一樣的果實(shí)。雖然響盒子的果實(shí)長(zhǎng)得像南瓜，但人或野生動(dòng)物吃下果肉會(huì)立即引起嘔吐、腹瀉和肌肉痙攣。響盒子果實(shí)中的樹(shù)膠有劇毒，人的皮膚接觸后會(huì)起疹，眼睛接觸后可能會(huì)致盲，更叫人害怕的是這些“南瓜”成熟后隨時(shí)會(huì)“爆炸”。

響盒子果實(shí)的果瓣與種子之間有一層隔膜。隔膜最初緊貼果瓣，牢牢維護(hù)著果瓣的完整性。隨著果實(shí)逐漸干燥，果瓣與隔膜逐漸分離，果瓣逐漸失去約束。脫水讓果瓣變形，積累彈性形變。只要果瓣邊緣的連接組織開(kāi)始開(kāi)裂，果瓣的爆裂就再也無(wú)法阻止。

泥炭蘚

泥炭蘚是一種非常原始的貼地生長(zhǎng)植物，只能長(zhǎng)到1厘米高。它的孢子囊就像一個(gè)個(gè)微型大炮，噴出的是由數(shù)萬(wàn)個(gè)孢子組成的微型蘑菇云。它能在不到千分之一秒的瞬間將孢子的時(shí)速加速到超過(guò)100千米。1897年，俄羅斯生物學(xué)家曾經(jīng)寫(xiě)道：“我有好幾次彎腰近距離觀察泥炭蘚，都感覺(jué)到孢囊蓋撞擊我的臉?！?/p>

盡管噴發(fā)速度猛烈，這些孢子卻實(shí)在太小。在克服空氣阻力后，它們只能上升到距離地面10多厘米的地方。這個(gè)高度聽(tīng)上去不是很高，但已經(jīng)足夠讓孢子搭上近地氣流的“順風(fēng)車”。如果遇到合適的上升氣流，它們將被帶到數(shù)千米外甚至更遠(yuǎn)的地方。

泥炭蘚的孢子云以渦流形式噴出。從孢子囊噴發(fā)出的孢子云就好像一個(gè)首尾相連的龍卷風(fēng)。這種噴發(fā)形式不但能大大降低空氣對(duì)孢子云的阻力，還能維持孢子云的整體形狀。這樣一來(lái)，只有少數(shù)孢子會(huì)在傳播過(guò)程中掉隊(duì)，大多數(shù)孢子可以散播到遠(yuǎn)處。

噴瓜

葫蘆科植物噴瓜的“爆炸”過(guò)程十分壯觀。噴瓜的果實(shí)很小，但成熟后果實(shí)內(nèi)部會(huì)積累高壓，造成果實(shí)從果柄上脫離，在果實(shí)上開(kāi)出一個(gè)小孔，其中的汁液和種子會(huì)突然從小孔中向外猛烈噴發(fā)，整個(gè)過(guò)程就好像猛烈腹瀉。巧合的是，噴瓜的種子中含有葫蘆素，人或動(dòng)物吃下后會(huì)引發(fā)嘔吐和劇烈腹瀉。正因如此，噴瓜種子也會(huì)被用于制造瀉藥。

噴瓜“爆發(fā)”的機(jī)制有些類似高壓鍋。隨著果實(shí)逐漸成熟，種子周邊組織開(kāi)始分解，形成黏液。黏液逐漸增多的過(guò)程會(huì)在果實(shí)內(nèi)部不斷積累壓力，最后噴發(fā)。噴瓜可以將種子散布到1～6米遠(yuǎn)的地方。

碎米薺

碎米薺是一種小型十字花科植物。它的豆莢完全成熟后會(huì)迅速爆裂，將種子彈射到周圍，整個(gè)爆裂過(guò)程不到3毫秒。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，碎米薺的果皮中含有大量木質(zhì)素，主要分布于內(nèi)果皮層，且為不對(duì)稱分布。木質(zhì)素是一種非常堅(jiān)硬的有機(jī)聚合物，內(nèi)果皮中含有的大量木質(zhì)素讓內(nèi)果皮硬度大大超過(guò)豆莢的外果皮。果瓣橫截面顯微成像顯示，內(nèi)果皮中的木質(zhì)素像櫥柜門的鉸鏈一樣彼此連接，排列成一個(gè)彎曲面。曲面有助于維持果瓣形狀，同時(shí)也能讓果瓣積累應(yīng)力。隨著豆莢中的種子逐漸長(zhǎng)大，果瓣積累的應(yīng)力也越來(lái)越大。當(dāng)種子將木質(zhì)素構(gòu)成的曲面撐平時(shí)，果瓣再也無(wú)法維持原有形狀，猛烈收縮，并瞬間釋放出此前積累的所有應(yīng)力。

根塊蘆莉草

原產(chǎn)于中美洲的根塊蘆莉草是一種著名的爵床科植物，也是一種“爆炸”植物。根塊蘆莉草的長(zhǎng)條形種莢遇水后會(huì)“爆炸”，并從原地彈起，這是這種植物最有趣的地方。沒(méi)有成熟的種莢是綠色的，遇水不會(huì)“爆炸”。當(dāng)種莢的顏色逐漸由綠轉(zhuǎn)褐，就標(biāo)志著它們已經(jīng)完成“爆炸”前的準(zhǔn)備。種莢的連接部分遇水后強(qiáng)度會(huì)下降，這可能是觸發(fā)“爆炸”的機(jī)關(guān)。

種莢裂開(kāi)后，可以看到內(nèi)部有一些彎曲的硬絲，它們是給種莢“爆炸”提供動(dòng)能的結(jié)構(gòu)。當(dāng)種莢連接部分遇水強(qiáng)度變?nèi)鹾螅@些硬絲會(huì)將種莢的兩瓣猛地彈開(kāi)，這就是根塊蘆莉草遇水“爆炸”的秘密。

（甫卿摘自《報(bào)刊精萃》2023年第7期）