韓國營
正如詩句“依階疑綠蘚,傍渚若青苔”“溪山適興且閑行,綠蘚蒼苔任點裳”所言,苔蘚植物的主色調(diào)是綠色,但是我們總能見到一些苔蘚呈現(xiàn)紅色、紫色或褐色,或體現(xiàn)在莖和葉,或體現(xiàn)在孢蒴或蒴柄,要么天生如此,要么隨季節(jié)或環(huán)境而變。為什么有些苔蘚會天生或后天呈現(xiàn)紅色呢?
神秘的花青素,植物變紅的基礎(chǔ)
苔蘚變紅,和紅葉、紅花有著相同的物質(zhì)基礎(chǔ)——花青素。
稻垣榮洋在《紅葉為什么會變紅》一文中提到:一方面,秋天低溫,葉綠素受到一定程度破壞;另一方面,光合作用產(chǎn)生的糖往外運輸被阻斷,便在葉內(nèi)產(chǎn)生花青素。
花青素是一種類黃酮化合物,常分布于植物的莖、葉表皮細胞、花和果實細胞的液泡中?;ㄇ嗨氐念伾茉S多因素的影響,如會隨著細胞液的酸堿度改變顏色,細胞液呈酸性則偏紅,呈堿性則偏藍,呈中性時則偏紫。
為了生存,而不是取悅?cè)祟?/p>
苔蘚變紅,并不是為了取悅?cè)祟?,而是為了自身生存的需要?/p>
從物理學(xué)原理來講,我們看到紅色,是因為紅光被反射。紅光的熱量是自然光中最高的,植物呈現(xiàn)紅色則可減少熱量,避免被太陽暴曬造成灼傷。從物質(zhì)基礎(chǔ)來講,植物莖和葉中的花青素可以吸收紫外線,保護細胞。
因此,在高海拔處的苔蘚會呈紅色,或變紅色、紅紫色,一些容易被光照射的苔蘚和其蒴柄會呈紅色或紅紫色。
如小羽蘚屬的蒴柄推著孢蒴伸向空中,這時雖然幼嫩的綠色孢蒴還藏在蒴帽中,但是蒴柄已經(jīng)變成了紅色。在之后的一段時間,孢蒴急需光照開展光合作用,使自身逐漸成熟。而蒴柄則保持紅色,啟動保護機制,避免曬傷。
再如葫蘆蘚、雙色真蘚等的孢蒴,在生長期需要光合作用,因此呈現(xiàn)綠色;在成熟后不再需要大量光照,則變成紅棕色,避免孢蒴中的孢子被過度灼曬。
當(dāng)天氣變冷時,植物會增加葉中的可溶性糖含量,降低葉片細胞質(zhì)溶液的凝固點(溶液濃度越大,凝固點越低),這樣可以防止細胞液凝結(jié)形成小冰晶對葉片產(chǎn)生傷害,保障植物葉片細胞進行新陳代謝。有的苔蘚會在秋季干旱和氣溫降低時變紅,這時可溶性糖轉(zhuǎn)變成花青素,會保護苔蘚不受水分不足和嚴(yán)寒的傷害。
如南亞紫葉苔,在相對濕潤的環(huán)境是綠色,在干旱、光照強的環(huán)境則呈紅紫色。
再如鈍鱗紫背苔,在野外強光照的情況下,也會呈紫紅色;而在室內(nèi)養(yǎng)護,全年都保持綠色。
花青素還具有抗菌活性和抗氧化的功能,可以抵抗病原菌的侵襲。匍匐生長的葉狀體苔類腹面產(chǎn)生紫紅色的鱗片,匍匐生長的東亞擬鱗葉蘚呈紅色,可抵抗土壤中的病原菌。
以糞為家的并齒蘚,巧妙利用色彩
花朵因花青素呈現(xiàn)從紅色到紫色的不同顏色,可以吸引昆蟲前來幫忙傳播花粉。和其他植物一樣,苔蘚植物也是固定在某處,不能像動物一樣活動。但是,它們一生中有兩次可以動起來的機會:一次是精子的運動,另一次則是孢子的運動。為了后一次可以動起來的機會,苔蘚很巧妙地借助了色彩的幫助。
有研究表明,蒼蠅喜歡黃色,蜜蜂喜歡藍色和紫色。在自然界中,有一類苔蘚——并齒蘚,便是靠蒼蠅來傳播孢子,繁衍生息。
羅賓·沃爾·基默爾在《苔蘚森林》中有一段詼諧的描述:“鹿一邊在蔓越橘旁吃紅色果實,一邊排泄糞便。糞便中釋放氨和丁酸的氣味,飄散到空氣中,向其他動物發(fā)出邀請信號。盡管甲蟲和蜜蜂對這信號無動于衷,但是在整個沼澤地上四處漫游的蒼蠅停了下來,因為它們的觸角收到了邀請信號。于是,它們紛至沓來,聚集在新鮮的糞便上舔食正在結(jié)晶的含鹽液體。”
而壺蘚科便通過巧妙的進化,適應(yīng)了這種情景。它們的孢蒴呈現(xiàn)和糞便相近的黑褐色,而蒴蓋打開以后會露出黃色的、黏黏的孢子。這種又黃又黏的孢子正投其所好,吸引來來往往的蒼蠅在孢蒴和動物糞便之間飛行和停駐,把孢子傳播到更多糞便上安家。
另外,葉綠體中含有葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素和葉黃素4 種色素,它們分別呈現(xiàn)藍綠色、黃綠色、橙色和黃色。我們看到不同的苔蘚在綠的主基調(diào)上,有的偏藍,有的偏黃,就和這些色素的含量不同有關(guān)。