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　　在海拔4000米以上的喜馬拉雅山脈高山流石灘上生長(zhǎng)著許多形態(tài)奇特的植物，備受植物學(xué)家和攝影愛好者關(guān)注。其中最引人注目的當(dāng)數(shù)蓼科大黃屬(Rheum)的塔黃（Rheum nobile）。這種植物和竹子一樣，是單次結(jié)實(shí)的多年生草本植物，即經(jīng)過5～7年的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)后才開花結(jié)果，之后便死去，一生只開一次花。開花以前的塔黃并不起眼，乍一看去，很像一棵大白菜。但是到了開花這一年，它就會(huì)變得“不安分”起來，會(huì)長(zhǎng)出高達(dá)1.5～2米的花序，由下向上逐漸變細(xì)；花序外面一層一層包裹著大型半透明的奶黃色苞片，其實(shí)這是變態(tài)的葉。這時(shí)候，它搖身一變，成了喜馬拉雅高山地區(qū)“身材”最高的草本植物，遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，好似一座金碧輝煌的寶塔，格外醒目，或許“塔黃”一名便由此而來。 

塔黃 

　　人們?cè)谛蕾p塔黃的壯麗之余，不禁會(huì)問：它為什么要長(zhǎng)這么多的苞片呢？ 

　　20世紀(jì)80年代初，日本植物學(xué)家Ohba在喜馬拉雅山脈尼泊爾境內(nèi)見到塔黃時(shí)也有同樣的疑問。他猜測(cè)：這么多的苞片是為了幫助塔黃增加光合作用面積，從而促進(jìn)生長(zhǎng)吧?？墒?，植物學(xué)家解剖苞片結(jié)構(gòu)后發(fā)現(xiàn)，這些苞片內(nèi)并沒有葉綠體，因此也就沒有光合作用的功能。牛頓曾說過：自然不行無用之舉。植物也是如此，不會(huì)做對(duì)自己毫無意義的事。那么，對(duì)于生長(zhǎng)緩慢的高山植物來說，塔黃為什么要耗費(fèi)這么多的資源來發(fā)育如此壯觀的苞片呢？苞片對(duì)植物本身的意義何在呢？ 

　　借助高山植物生態(tài)學(xué)理論的發(fā)展和研究手段的進(jìn)步，最近，研究人員終于發(fā)現(xiàn)：塔黃耗費(fèi)眾多資源精心發(fā)育的苞片的確用心良苦，因?yàn)檫@些苞片有效地保障了植物在嚴(yán)酷的高山環(huán)境中成功地開花結(jié)實(shí)。 

剛長(zhǎng)出苞片的塔黃 

　　我們知道，海拔高度每升高100米，環(huán)境溫度就要降低0.6℃左右。因此，在海拔高度超過4000米的高山流石灘上，即使是夏天，溫度通常也在10℃以下，夜間甚至低于0℃。植物的繁殖器官對(duì)于低溫是非常敏感的，花粉和胚珠的形成、發(fā)育等生理活動(dòng)的進(jìn)行尤其如此。塔黃的苞片互相重疊，將所有的花部器官嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)地包裹起來，能夠有效地保存熱量，像溫室大棚一樣，能有效增加花部器官的溫度，在晴朗的正午，增溫甚至可達(dá)10℃以上，為繁殖器官的正常發(fā)育提供了良好的溫度條件。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究證明：這種增溫作用能夠明顯促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的生長(zhǎng)，從而加快受精的過程，以幫助植物在短短4個(gè)月的生長(zhǎng)季里迅速完成繁殖過程。 

利用探針測(cè)量苞片內(nèi)部的溫度

　　夏天，很多愛美的女士會(huì)打開太陽傘，目的是保護(hù)自己的皮膚不被紫外線曬黑、曬傷。其實(shí)植物和人一樣，也怕強(qiáng)烈的紫外線。因?yàn)楦邚?qiáng)度的紫外線，尤其是紫外線B輻射（波長(zhǎng)在280～315納米），對(duì)于生物是極其有害的，能抑制細(xì)胞的分裂、分化，破壞核酸的形成，從而影響植物的繁殖。高海拔地區(qū)空氣稀薄，空氣能吸收和反射的紫外線較少，因此，地面的紫外線強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于低海拔地區(qū)?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)：人為去掉塔黃的苞片后，95%以上暴露在外面的花粉失去了活力。苞片內(nèi)含有大量的類黃酮，這種物質(zhì)能有效吸收和反射紫外線輻射，因此經(jīng)過苞片遮擋后，通常僅有10%的紫外線能到達(dá)內(nèi)部的花部器官。由此可見，塔黃的苞片實(shí)在是有效遮擋紫外線輻射的“寶傘”。 

　　由于東喜馬拉雅地區(qū)受季風(fēng)氣候的影響，這里的降雨主要集中在夏季（即植物的生長(zhǎng)季），這一時(shí)期的頻繁降水也會(huì)對(duì)植物的繁殖造成致命傷害。這是因?yàn)橛晁畷?huì)把花粉從花藥、傳粉昆蟲以及柱頭上沖刷掉，造成花粉的浪費(fèi)；其次，很多植物的花粉在開花后需要經(jīng)歷一個(gè)脫水和再水合的過程，雨水會(huì)讓花粉發(fā)生致命的爆裂，導(dǎo)致花粉不育，影響受精過程。另外，高山上時(shí)速高達(dá)40千米的大風(fēng)也會(huì)給植物帶來巨大的傷害，甚至可以將幼嫩的花枝吹斷。塔黃因?yàn)橛辛丝梢詫⒄麄€(gè)花部器官罩起來的苞片，它們的花便不怕風(fēng)吹雨淋了。 

　　由于高山環(huán)境惡劣，傳粉昆蟲的種類、數(shù)量和活動(dòng)能力都比較弱，如何有效地吸引傳粉昆蟲是高山植物在傳粉過程中必須解決的問題。傳粉昆蟲主要通過視覺定位開花植物，因此，植物只有盡可能地突出才能被傳粉昆蟲發(fā)現(xiàn)，也就是說，大而艷麗的花是有優(yōu)勢(shì)的。但是，塔黃的花沒有花瓣且花朵較?。ú蛔?span>3毫米），難以被傳粉昆蟲發(fā)現(xiàn)。那么塔黃究竟靠什么吸引“紅娘”呢？ 

　　通過野外觀察，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：為塔黃傳粉的是一種類似蒼蠅的雙翅目昆蟲，它們對(duì)紫外線波段的光比較敏感。塔黃的苞片能夠反射大量的紫外線，并且像旗幟一樣矗立在流石灘上。對(duì)于傳粉昆蟲來說，塔黃的苞片就像一面面巨大的反光鏡，很容易被傳粉昆蟲注意到。另外，昆蟲屬于變溫動(dòng)物，其活動(dòng)能力強(qiáng)烈依賴于溫度條件，而苞片提供的增溫作用和遮風(fēng)擋雨效果為傳粉昆蟲提供了舒適的活動(dòng)空間，這對(duì)于昆蟲來說也是不小的誘惑。通過進(jìn)一步的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：塔黃的苞片被去除后，前來傳粉的昆蟲數(shù)量也明顯減少了。 

苞片罩著的花序 

　　科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，花期過后，塔黃的苞片并不像其他植物（如鴿子樹）的苞片那樣立即脫落，而是保存至種子完全成熟。原來，植物的胚珠完成受精后，還需要經(jīng)歷一個(gè)漫長(zhǎng)的過程才能最終形成成熟的種子，這個(gè)過程對(duì)外界環(huán)境條件依然非常敏感。在種子發(fā)育過程中，尤其是灌漿期，溫度是至關(guān)重要的因素，如果達(dá)不到一定的積溫，種子往往就不能正常發(fā)育，形成癟籽或不能形成完整的胚。苞片的增溫作用能為種子的發(fā)育提供適宜的溫度條件，還能促進(jìn)植物的新陳代謝，幫助植物將種子發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從其他貯藏器官（如根、莖和葉）向種子快速運(yùn)輸。除了溫度，強(qiáng)烈的紫外線也會(huì)影響細(xì)胞分裂和分化過程，從而影響種子的發(fā)育；而苞片對(duì)紫外線的有效阻擋能夠有效保障種子正常發(fā)育。另外，幼嫩的種子由于有苞片保護(hù)，不會(huì)受到風(fēng)吹和雨淋，減少了機(jī)械損傷。由此可見，塔黃的苞片為種子發(fā)育創(chuàng)造了良好的環(huán)境條件，就像胎兒有母親的子宮庇護(hù)一樣，不會(huì)受到外界惡劣環(huán)境的影響。 

苞片保護(hù)下的果實(shí) 

　　說到這里，我們不得不驚嘆大自然的神奇。其實(shí)，近年來，植物學(xué)家通過大量研究發(fā)現(xiàn)：面對(duì)高山上各種惡劣的環(huán)境條件，植物普遍演化出許多行之有效的應(yīng)對(duì)策略。例如，梭沙貝母的花序下垂，以此保護(hù)花部器官不受太陽輻射和雨水的傷害；雪兔子的花序外生有厚厚的綿毛，能像毛衣一樣起到保暖作用；團(tuán)狀福綠草緊貼地面生長(zhǎng)，以此適應(yīng)強(qiáng)風(fēng)環(huán)境并有效保持熱量……真可謂八仙過海，各顯神通。隨著科學(xué)研究的不斷深入，相信會(huì)有更多新奇的現(xiàn)象和機(jī)制為我們發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)。 

（責(zé)任編輯：李雪）