文/静静
静静的物种日志
第45篇原创
在美国和墨西哥的交界处,有一片面积达30多万平方公里的沙漠——索诺兰沙漠,它覆盖了美国南部加尼福尼亚州和亚利桑那州,环绕加州海湾向南延伸进入墨西哥,是北美洲最大也是最炎热的沙漠。
仙人掌科里以长臂而闻名的物种——巨人柱就生活在索诺兰沙漠中。作为索诺兰沙漠的独特景观,巨人柱巍峨高耸,像勇士一样高高站立在沙漠中,有的高达23米,能被人类从远处就能观望到的巨人柱至少生存了年以上,它们是这片沙漠的灵魂,见证着所有生物的兴衰。
我相信每一位亲眼目睹过巨人柱风采的人,内心一定极为震撼。在我们的普遍认知里,对沙漠的印象基本就是连绵起伏,一望无际的沙丘,是非常不适合生物生存的不毛之地。然而索诺兰并非如此,这里有长期生活的土著居民,有60种哺乳动物,多种鸟类,20种两栖类物种,种以上爬行动物,并有超过种特有的植物。这一切都让这片沙漠显得与众不同,生机勃勃。顶着头上的烈日,在这片“富饶”的沙漠中走过,仿佛置身于另一个星球。
虽然如此,沙漠中的热也是我们常人难以忍受的。尤其是夏季,毫无遮拦的暴虐的阳光会使沙漠中的温度超过50℃,而脚下的沙地,温度则会高达70℃。在酷热的沙漠里生活的动物和人类是绝对不会选择在白天出来活动的,而不会走动的植物却是躲不开逃不掉。能在沙漠中生存繁衍的物种一定是有着特异的本领。那么巨人柱仙人掌是如何能世代生活在这里,并且寿命长达多年呢?
索诺兰沙漠靠近加利福尼亚海湾和太平洋,除了夏季季风带来的降雨,在冬天拥有来自太平洋的暴风雨,因为这种双雨季模式,让它的降水量比世界上其它沙漠要多一些,促成了这里独特的生态环境。但是即便如此,沙漠中的土壤,保水的能力是特别差的。雨水一旦落在沙地上,就会迅速下渗。雨过天晴,烈日会迅速蒸干残留在沙地上的少量水分,放眼望去,沙漠上已经找不到任何下过雨的痕迹。
巨人柱仙人掌的根系很长,它们的根系并不往深处扎,而是在浅层沙土中横向生长的。每一棵巨人柱都有自己的领地,一棵高大的巨人柱的根系,会在水平方向上织成一张大网,覆盖几百平方米的沙地。一旦开始下雨,几百平方米的网状根系,就会把整片沙地中渗入的雨水一扫而光,全部收集起来。只要有短短数小时的一场雨,许多巨人柱就已长出新的根须来帮助自己吸收水分。
当然,如果我们不去挖掘,根系是我们看不到的。吸收了那么多的水分,存储在哪里了?答案就是我们能看见的,高大的茎干中。那些裸露在地表的茎干上有很多分枝,每一个分枝都粗大如手臂,然而它不是滚圆的,你看它的骨架楞次嶙峋,像不像手风琴一般?
幼年时的巨人柱是没有分枝的,为了保护自己,主茎干上会有很多刺。除了仙人掌之外,在这片沙漠中还有许多小乔木,如小叶扁轴木、蓝花扁轴木、格吉栲、铁木和腺牧豆树。白天,动物们会躲到这些小树下去休息、消化肚子里的食物时,就把富含种子的粪便排泄出来,巨人柱们小时候就在这个环境中生长。几十年之后,才会从乔木中冒出头。它们在浅层土壤中的根系(包含死亡的根系)会逐渐改变沙漠的土壤结构,固着一些有机物在土壤当中。这样,围绕着巨人柱,就会形成一个个圆形的绿岛。绿岛的下面就是仙巨人柱的根系。每一棵成年的巨人柱都像沙漠中的蓄水池一样,滋养着丰沛的生命,鸟类也会在巨人柱上栖息,食用巨人柱的果实,然后把其它树木的种子通过粪便留在巨人柱创造的绿岛里。于是绿洲就形成了。
巨人柱随着年龄的增长,越长越高,大约到了75岁左右就会长出“手臂”,这时下部的茎干逐渐变成了灰色,裂开的木质化的皮使它们看上去像大象的粗腿,稳稳的站在地上。主干和“手臂”上都有木质化竖直的突出的棱,这就是支撑它的“肋骨”了。
在雨季到来的时候,一棵高大的巨人柱可以在它的肉质组织里储存超过一吨的水。一吨的水,重量可不轻。巨人柱是如何支撑这么重的重量呢?
在沙漠中,全年的降雨都是非常不均匀的。旱季的时候,常常连续几个月一滴雨都不会下。高大的仙人柱要面对着暴虐的阳光和50℃的高温,而且接连几个月一滴水都没有。你想想看,即便仙人掌保持水分的能力再强,几个月里也是要消耗掉非常多的水分的。有研究表明,在旱季结束的时候,一些仙人柱的体重会下降到旱季开始时的一半。但是,你觉得这些仙人柱会打蔫、变软,然后歪倒吗?当然是不会的。那么,巨人柱又是如何能让自己在失水的状况下屹立不倒呢?
“肋骨”就是为此而生。
巨人柱的茎部形状就是一个多棱柱,如果咱们把茎部横截切断,你会发现它的形状就像被圈起来的手风琴一样。在多棱柱的中心,有一个坚硬的木心,这就是巨人柱的维管束,巨人柱根部吸收的养分,就是通过这根木心在体内传递的。木心周围的肉质组织,就是用来储存水分的细胞。
在缺水的环境里,多棱柱里面储藏的水分就会被提取出来,用于维持生存。随着水分的散失,多棱柱的边就会向内凹陷收缩。这时候,多棱柱在表面积没变的情况下,体积就变小了。剩余的细胞,仍然充满着水分,提供着足够的支撑力。而且,还有一点很重要,就是仙人掌中心的木心与它的棱,呈现出一种中心对称的结构。仙人掌无论怎么失水和储水,都会维持着一个中心对称的形状。如果你还不明白,你可以想象一下手风琴的收缩与膨胀。
这具坚硬又韧性十足的骨架确保了巨人柱们能够在索诺兰沙漠的恶劣气候中茁壮成长,也让柱状仙人掌成为仙人掌科里体格最大的物种。
其实,像个勇士的巨人柱矗立在沙漠中不是个不变的风景,它们也有妩媚的时候。那就是每年的花期。
每年,在最干燥的5月和6月,冬天所下的雨水早已荡然无存,此时,巨人柱们开始散发出更为丰沛的生命活力——在它们的枝顶上开出了锦簇的花团,大朵雪白的娇嫩的花中满是花蜜。
沙漠中的白天,基本没有生物在外活动,所以仙人掌的花为了避免白天强烈的阳光灼烤,也是在夜间开放。晚上开花用花蜜和香味吸引夜行动物授粉也是动植物们自然选择的结果。高高的柱形仙人掌,花朵就在柱的最顶端,而且多是白色和淡粉色,在皎洁的月光下,非常显眼。仙人掌用醒目的花朵和浓郁的香气吸引了大量的鸟类。这些鸟类以仙人掌的花朵和果实为食,甚至有一些还会定居在茎干中。这不会损害仙人掌,相反,这些鸟类会把寄生在仙人掌中的害虫吃掉。
不同于我们听闻蝙蝠就色变的都市,在沙漠中蝙蝠是仙人掌们很好的授粉者。蝙蝠是夜行动物,它以回声定位而闻名。所以蝙蝠是依靠声音和气味,而不是靠视觉来寻找食物。由蝙蝠授粉的花朵,气息更加强烈,它们散发着腐烂的水果味道,蝙蝠对这种气味无法抗拒。傍晚,数万只长鼻蝠从浅洞中倾巢而出,飞到巨人柱生长的领地,先是围着高大的植株转上几秒钟,然后迅速地找到目标。它们从一株仙人掌飞到另一株,舔食花蜜,粘在它们脸上的花粉,在下一棵仙人掌上被擦掉并完成了授粉。每个蝙蝠一个晚上吃下的花蜜,达到自己体重的一倍半。
饮用花蜜的蝙蝠不止是依靠香气,更是依靠回声定位寻找有反射超声波的花。越来越多的科学家意识到,许多植物已经利用了这一优势,通过制造能反射蝙蝠声纳的结构,比如使花瓣更凹,形成一个更反光的表面,可以更多地反射回蝙蝠的回声定位,使它们对蝙蝠更有吸引力。但是有一种仙人掌正好相反,它在花周围吸收更多的超声波,使它们在“安静”的背景下脱颖而出。
在南美洲西北部,厄瓜多尔安第斯山脉中,生长着一种美丽的柱状仙人掌,名叫厄瓜多尔仙人掌。和许多其它高海拔仙人掌一样,这一物种被一层毛茸茸的毛发覆盖着。高山上强烈的紫外线很容易灼伤植物的表皮。这些长毛能有效地保护植物地身体免受过热、寒冷、强风和紫外线的辐射。在厄瓜多尔仙人掌开花的时候,同样吸引着当地的长鼻蝠和长舌蝠。
有科学家发现,这些花芽周围的长毛能够吸收超声波,比从其它部位反射回去的声音要安静。这是一个与其他仙人掌使用的反射方法“完全不同的机制”,它不但没有使花儿显眼,反而使背景变暗。那么,在蝙蝠看来,这种仙人掌的花就像一个开在明亮背景下的黑洞,而那些美味的花蜜,就藏着这些黑洞里。当然,这种长毛发给蝙蝠提供了更舒适的落脚点,能让它们更加从容的舔食花蜜。
在持续了数千万年的漫长演化中,巨人柱已经与周围的动物们达成了紧密的合作关系。它们持续不断地收集阳光和水分,为动物们合成它们需要的食物。看不见、闻不到、也听不懂的巨人柱们,按理不会知道蝙蝠的存在,却能用只有蝙蝠才能理解的“语言”发出信息,召唤了蝙蝠前来为它授粉。所有这一切,确实都可以用“演化”两个字笼统地解释,但是,我们人类可能永远无法理解其中的玄妙。
在墨西哥,蝙蝠和仙人掌还有一种更不寻常的关系。蝙蝠每年夏天为了躲避墨西哥的酷热,会从墨西哥中部飞到亚利桑那避暑,迁徙需要穿过0多公里的沙漠。食蜜的蝙蝠大部分都是雌性,它们怀孕后离开雄性独自居住。多数快要生产了,它们急切地需要营养,数万只怀孕的雌蝙蝠,要前往北方特别的洞穴生产。蝙蝠要用花蜜支撑旅程,而回报则是为仙人掌授粉。
每年一度的蝙蝠迁徙刚好和夜间仙人掌的花期同时进行。这样,蝙蝠沿着花蜜“走廊”飞行,才能穿过荒芜的沙漠。若不如此换成其它时间,沿途没有能量的补给,是根本不可能完成。
到了蝙蝠带着幼崽回归之时,仙人掌又一次为它们准备了食物,这一次是果实。蝙蝠吃下满腹的果实,里面还有种子,在归途中,它们沿着“走廊”一路排出种子,并附带着粪便正好作为肥料。这些蝙蝠就是为仙人掌们耕耘的农夫一般。
在动物和植物的世界中,一直存在着这种短暂的交集,不需要人类去打扰,它们的生命能自我繁衍,生生不息。在大地母亲的怀抱中,生命以一种几乎完美的方式融入自然,谱写着生态的传奇。