花朵在授粉、受精後結果,產生種子。雌蕊的子房會形成果實,種子在子房的保護下成熟。過程有各種各樣的變化,最後的成果也有各種樣貌。最後結成的果實與種子將離開親代植物,移動到新的場所,並且熬過不適合生長的季節,將生命延續到未來。
【序章】植物為什麼要產生果實與種子?
植物不會動,從地面向下扎根、伸展枝葉。新生的植物如果沒有離開原地,就必須跟親代植物與其他兄弟姐妹爭取水、光線與養分。如果關係相近的植物就在附近,容易傳染病蟲害。所以植物會儘可能讓種子遠行。
植物會結種子。種子裡包含構造的設計圖, 也就是遺傳訊息(DNA)的密碼。親代植物精心準備便當(儲藏營養),讓種子帶著出遠門。這些養分將提供種子呼吸、長根、發芽時的能量。
經過授粉、受精,種子從親代植物繼承遺傳訊息,但是每顆種子多少有些差異。藉由孕育出性質多樣化的後代,得以適應環境變化、對抗病毒與細菌、真菌等可怕的病原體變異,讓生命延續至未來世代。
種子具有親代植物所缺乏的特殊能力,能安然度過嚴寒與乾燥的環境。有時候種子甚至能夠沉睡長達數十年的漫長光陰。所以種子可以展開時間旅行。
除了裸子植物以外,種子周圍由果實包覆。果實的色彩與形狀都各有特色。有紅色的球形果實、像栗子般堅硬的殼、包覆著厚厚的軟木皮、像槭樹的種子般附有翅膀、或是像蒲公英般附有降落傘。而且竟然還有成熟時會爆開,彷彿限時炸彈般的果實。這些全都是為了護送寶貴的種子,為旅行所作的準備。
就這樣,種子在果實的幫助下將離開地面,移動到新的大地。
在本書中,將介紹種子們的旅行。隨著植物不同,種子也有各種各樣的色彩與形狀。其實果實與種子的區別相當複雜,有時候看起來像種子,其實是果實。在很多情況下,如果不從開花到結實的發育開始觀察,將難以真正理解。本書為了簡單易懂,一般看起來像籽的就直接稱為「種子」。
【種子們旅行的方法】
無法移動的植物會藉由風、水、動物的力量運送種子。
配合外界,各自下工夫改變果實與種子的形狀、性質,讓種子更容易傳播。
★利用風(風散佈)|植物其實是螺旋槳與滑翔機的先驅
◎種子附了極細的毛當作降落傘,遇到上升氣流就會高高飛起。像蒲公英或白茅,常見於日照充足的地面或有風吹的草原,種子長得很微小。
◎像白樺或槭樹帶有翅膀的種子會緩緩落下,受風吹移動。通常長在高大的樹木上。
◎儘管沒有冠毛也沒有翅膀,只要長得很小就能隨風飄散。細小的種子多見於風勢強勁的草地,或是長在崖地的草、灌木。種子太小雖然不利於生長,只要選擇在明亮的地方生長,發芽後接受陽光照射就能獨立生長。田裡或路邊的雜草種子如果混入土裡也能移動。必須依賴他人成長的杜鵑花科與蘭科的菌根植物(與菌類共生的植物),以及野菰等寄生植物的種子又更細微,會蓬鬆地飄浮在空氣中。
★利用水(水散佈)|利用水的方法也很多
◎雨滴的衝擊對於細小的種子來說就像炸彈。「雨滴散佈」是小草採用的方法,像筆龍膽與大花馬齒莧等植物,生長在土壤與青苔多的地面,也多半利用這種方法。
◎有軟木質與氣室的種子會浮在水上飄流,這類種子常見於水邊的植物。隨著海流漂移的椰子或榼藤等,則屬於大型的種子。在水底扎根的蓮藕與菱角,種子會沉入水底。
★自力性移動(主動散佈)|可見於小草或灌木、蔓性植物
◎利用乾燥時纖維收縮的力量,進行種子傳播,可見於紫花地丁與牻牛兒苗等植物。
◎利用細胞吸水膨脹的壓力傳播種子,鳳仙花與酢漿草採用這種方法。成熟破裂後,種子就會飛散。
★附著在人與動物(附著散佈)|
「黏上了就不放」的種子。利用刺針、倒刺、黏液等附著在動物與人身上,搭便車帶到別處。通常屬於高度不及人與動物的草類,長在樹下、草叢與路邊,顏色並不醒目。
★由動物搬運儲存(儲食散佈)
像松鼠、老鼠,以及一部分的鳥類,在入冬前會搬運橡實與核桃等堅果埋起來,作為儲存糧食。大部分都會被吃掉,一部分會殘留下來發芽。
★藉被動物吃掉散佈(被食散佈、果實散佈)
鳥類與哺乳類動物(以及少數昆蟲)吃了果實之後,種子不會被消化,直接從糞便中排出。也有些果實帶有苦味、微量毒素、蛋白質分解酵素等。多半屬於森林裡的植物,果實常見於秋季。
◎為了引誘鳥類,果實只有一口大小,以鮮豔的顏色吸引鳥類。
◎如果要引誘貉等哺乳類,果實會以香味及味道取勝。
★由螞蟻搬運(螞蟻散佈)
在種子附上食物,由螞蟻搬運的方法。多半是在種子的一端附上含糖與脂肪酸的塊狀物(油質體)引誘螞蟻。常見於紫花地丁或豬牙花等接近地面的小草,尤其在晚春到夏季之間。
【果實與種子的角色圖鑑】
【01蘿藦】蓬鬆又柔軟,漫步在空中
蘿藦的種子閃耀著白色的光亮,飛翔在鄉間野原的空中,跟傳說中只要捕捉到,幸運就會降臨的謎樣生物「白毛球」(Keseran Pasaran)的形象一致。在日本的建國神話中,也記載神祇搭乘蘿藦果莢的殼當成小舟渡海。
在晴朗的初冬某日,紡錘型的果莢裂開,在空氣與光線中閃耀著銀白色絨毛的種子們陸續出發。種子的絨毛極微小且極細,所以跟鳥的羽毛一樣,包含著空氣柔軟地飄浮在空中。這簡直就像無重力飛行物體!如果乘著風,應該可以飛翔數百公尺遠吧。
蘿藦是野地草叢的雜草,跟日文名字「鏡芋」無關,既長不出塊莖也無法食用。夏季時蘿藦會開出可愛的花,讓花粉附著在昆蟲身上帶到別處,藉由這樣的技倆達成結實的目的。
【02西洋蒲公英】複製軍團,乘著降落傘登陸
蒲公英頂著渾圓的絨帽,風一吹, 銀白的降落傘部隊就紛紛飛起。
西洋蒲公英的故鄉是歐洲。在明 治時代(編註:公元一八六八 一九一二年)侵入日本。雖然跟日本 原生種的蒲公英相似,不過西洋蒲公 英看起來像花萼的總苞會反捲,從這 一點可分辨出來。
它在日本全域成功散佈開來的關鍵是「單性結實」。即使沒有受精,也能培育出種子,讓遺傳基因完全相同的複製軍團誕生。既不需要運送花粉的昆蟲,也不需要結婚對象。從降落
在空地的一粒種子,可以衍生出上萬株西洋蒲公英。
為了讓種子飛翔,西洋蒲公英在凋謝後,花莖會一度倒在地面,保護未成熟的種子。接下來等種子成熟後又再豎起,複製軍團的降落傘部隊會從昂首挺立的絨球出發,乘風旅行。
【03翼薊】攻城掠地,絨毛帶刺的武裝部隊
薊類葉子的刺很尖銳,碰觸到會很 痛。在日本包括大薊在內有很多種類,最近刺多而且異常尖銳的外來種薊類,正在日本各地急速增加中。
明明薊刺讓人覺得痛,卻又無法徹底驅除,而且薊類的種子很輕,容易到處飛,一下子就散佈開來。薊花會成為蘇格蘭的國花,也是因為它的刺保衛國家,抵禦了前來攻擊的敵軍。薊藉著其尖刺攻城略地,繼美國之後又試圖佔領日本。
與同為菊科的蒲公英不同,薊花的果實沒有柄,從花托向四面八方伸展綿毛,成熟後看起來就像棉花糖一樣。即使看起來好像快要掉了,也不會掉到地上,因為絨毛有一根根側枝互相交織,單看形狀就像鳥的羽毛。
【32鳳仙花】瞬間彈爆的夏日女孩
鳳仙花是經常出現在自然科學教科書的庭院植物。身穿輕飄飄的禮服,在夏季盛開。利用花瓣可以染指甲玩,所以日文又稱為「爪紅」。花朵會陸續綻放結實。用手觸碰膨脹變大後的果實,啪!在一瞬間果實就爆彈了。
它的構造是這樣:在果實的皮外側部分,種子成熟後會吸水持續伸展,因此在內側形成捲曲的力量。超過極限後果實就會破裂,種子飛離果軸與裂開的果皮。外界的接觸或風的振動也會引發瞬間的破壞。
鳳仙花的英文名字是Touch-me- not,即「不要碰我」。花語也一樣。鳳仙花屬的英文Impatiens意思是 「缺乏耐心」,同屬的非洲鳳仙花與 野鳳仙花,也都是朝氣蓬勃而又急躁的女孩。
【37野燕麥】附渦狀彈簧裝置的旋轉鑽頭
野生的禾本科植物種子,經常附著稱為芒的刺,那麼,究竟芒的作用是什麼?
野燕麥的芒形狀像鐮刀,莖的部分像紙捻般扭緊。這個部分被水打濕會鬆開,鐮刀會慢慢地旋轉。乾燥時又會再旋緊,就像形狀記憶合金一樣,會恢復扭轉的形狀。
如果鐮刀固定下來不再旋轉,種子本身會開始旋轉。種子前端濃密地逆長著硬毛,種子像鑽頭般開始潛入土裡。
種子就是像這樣,在下雨跟乾燥的時候,讓芒旋轉深深地鑽進土裡。燕麥的原種也是營養價值高的種子,由於發明了芒這種旋轉鑽頭,可以幸運逃過被老鼠啃食的命運,在地下安全地避難。
【40狼尾草】秘密武器:勾勾纏的倒刺
狼尾草是生長在河邊土堤或田埂的禾本科雜草,葉子與莖都很強韌,用力扯也拔不起來,因此日文又稱為「力芝」。在夏季的尾聲,會長出比狗尾草稍微大一些的穗。未成熟的穗泛著紫色很漂亮,不過等種子在晚秋 成熟後,就會轉變為棘手的黏人蟲。
如果碰到成熟的穗,種子會附著在衣服上。大部分的種子都有長長的芒,看起來就像彗星尾巴一樣,芒上有細微的倒刺會勾住纖維。
而且不只這樣,除了掃帚狀的芒與附帶的倒刺之外,短軸上也有逆毛,所以種子可以頭朝外向裡刺。加上振動時,種子會朝纖維的深處前進,持續潛航接觸到肌膚。注意時才發現它躲在衣服或襪子上,成為造成刺痛的原因。想取都取不下來,真是可恨的傢伙。
【專欄九】惡魔之角:角胡麻,世界最大的帶刺種子
角胡麻的原產地在北美洲,屬於唇形目角胡麻科,莖會在地面匍匐,夏季時綻放淺紫色美麗的 花。未成熟的肥厚果實在當地是泡菜的材料。不過,角胡麻的果實成熟後就開始變身為惡魔。柔軟的果皮腐爛剝落,出現帶有兩支角、 佈滿硬刺的果實。這就是綽號「惡魔之角」, 世界上最大的帶刺種子。角爪很硬而且帶有彈性,前端又尖又利。果 實在地面朝上捲起,等待著目標通過。如果 用自己的拳頭代替動物的腳靠過去,喔!好 痛!手肘立刻被牢牢抓住,想甩都甩不掉。
這種果實徹底成熟後,兩根爪子之間會出現裂縫。也就是果實抓住動物的腳後,趁移動時會沿路散佈種子。角胡麻以前遍佈在北美大陸的大草原,這些土地現在已成為廣大的牧場與種植穀物的農 田。當地過去有大群的美洲野牛,它的目標應該是野牛群吧。
【44蒙古櫟】動物們儲食過冬,藏著藏著就忘了呢
橡樹生長在寒冷的地方,橡實像卵形,殼斗則有瓦片般的紋路。
橡實的內容物,是身為母親的樹木 所準備的便當,充滿營養,不過也成為熊、鹿、松鼠、老鼠等森林裡動 物們的糧食。橡實同時準備了堅硬的殼,以及苦澀的成分「單寧」作為抵抗,不過還是會被吃掉。昆蟲也會吃橡實。剪枝象蟲會在枝頭上結的未成熟橡子上產卵,然後「喀擦」一聲把 枝葉切落。栗實象蟲的幼蟲也是吃橡子長大。
不過橡實也善加利用了動物。松鼠與老鼠會將橡實搬運到其他地方埋起來,儲存作為冬季的糧食,有一部分會殘留下來長出新芽。於是橡實就能在新的地方繼續生長。藉由橡實與昆蟲、動物之間的關係,讓豐饒的森林延續下去。
【47野茉莉】搓一搓就有泡泡的可愛果實
野茉莉是很棒的灌木。初夏時枝頭上的白花盛開,又甜又香。從日本傳到歐美後,以「日本雪鈴」的名字作為庭院樹木與盆栽,廣受喜愛。
夏季時野茉莉會結綠白色的可愛果實。未成熟的果皮含發泡成分皂苷,嚼了之後會覺得又苦又辣(喉嚨刺刺的),因此成為日文名字「苦之樹」(エゴノキ)的由來。過去人們會將鮮嫩的果實壓碎起泡用來洗衣服。在這個時期,枝頭上往往可以發現由「貓爪癭蚜」所誘發產生的貓掌肉球形蟲癭,形狀很有趣。
到了秋天果實的果皮脫落,野茉莉 垂吊著褐色的種子,彷彿在炫耀似的。赤腹山雀正等待著這一刻,牠將 銜著種子帶到其他地方,啄破硬殼吃掉富含油脂的內容物;並且為了過冬 將種子埋在土裡,其中有一部分會在春季發芽。這是野茉莉與赤腹山雀交換條件的協議。
【49軟棗獼猴桃】只能吃一口喔!甘甜果肉的背後詭計
軟棗獼猴桃彷彿是把奇異果外皮的毛剃掉,然後縮小成迷你版的果實,不論是橫切面、味道、香氣都很像。可以製作成好吃的果醬。做成果凍雖然也不錯,不過軟棗獼猴桃的果肉中含有蛋白質分解酵素,生的果實會使吉利丁無法凝固。
為什麼植物會含有消化酵素?根據個人經驗,如果一次吃到半碗的量,就會失去甜味,感覺變得很酸,不想繼續吃下去。那是因為蛋白質分解酵素讓舌頭的味蕾失靈,對於深山裡的猴子等動物,應該也是一樣吧。「來吃吧,不過只能吃一點喔」。這是植物為了讓動物們每次吃一點,廣泛散
佈種子而使出的技倆。軟棗獼猴桃的種子非常細小,可以從猴子、貉、熊等動物尖銳的牙齒間溜過,毫無損傷地從糞便排出來。
【68海州常山】甜美芳香,雞尾酒般的誘惑
大自然會產生絕妙的藝術。生長在山野中的海州常山果實,就像是天然的胸針。在豔紅色星形的中心,有著藍色的寶石閃耀光輝,美得令人屏息;不過其中別有企圖。用意是藉著大紅與藍色的鮮明對比吸引鳥類的注意,讓牠們連著種子吞下果實,把種子散佈到其他地方。
海州常山在夏季開的花,同樣藉由色香的誘惑巧妙地進行託運。淺紅色花萼綻放的白花,在細長的雞尾酒玻璃杯注入甘蜜,散發茉莉花般的芳香引誘訪客。鳳蝶或夜蛾會帶著吸管來享用,代價是幫忙傳遞花粉。
雖然花與果實都很美,唯一可惜的是它有體臭。如果摩擦枝與葉,會產生像橡膠般的強烈氣味,所以名字又叫作臭梧桐。
【70鹽膚木】鹹味招牌點心,謝謝招待!
鹽膚木是山野路旁常見的灌木,特徵是羽狀複葉的中心軸有翅。雖然是漆樹科植物但是毒性低,一般就算碰觸到也不會引起過敏。
在眾多以華麗外表引誘鳥類的果實中,鹽膚木別具特色。因應鳥類的需求開發出獨特招牌菜— 白色結晶物「蘋果酸鈣」。分泌在果皮外側,讓 表面覆蓋著一層白色。鳥類啄食礦物 質豐富的果實後,排泄出種子。
種子堅硬而頑強,在陰暗的地方可以休眠超過五十年以上。如果樹林經過採伐及其他原因,由直射日光讓 地表溫度升高,種子就會醒來。鹽膚 木可說是率先在空地生長的「先驅植物」代表。
蘋果酸鈣舔起來的味道跟鹽很像,帶有鹹味。據說過去在日本距海遙遠的山村稱為「白膠木鹽」,是種珍貴的調味料。
【74異果黃菫】天使的翅膀是螞蟻的點心
在眾多植物種子當中,異果黃菫毫無疑問可躋身最美的前三名。雖然是野草細小的種子,放大來看,彷彿新藝術運動時期,雷內・拉利克(René Lalique)的玻璃工藝品,就像天使的翅膀。
異果黃菫的葉子纖細地裂開並且泛白,莖部光滑。全株都有毒,如果撕裂會流出有惡臭的黃色汁液(不過只要不吃就沒問題)。異果黃菫的花會橫向排列地綻放,凋謝後就結出不規則彎曲的果莢。成熟後的果莢仍是綠色的,讓種子散落一地。
黑色的種子附贈引誘螞蟻的果凍點心(油質體)。螞蟻一下子就聚集過來,將種子搬到螞蟻窩。附贈的點心吃完後,螞蟻立刻對種子失去興趣,拋棄在蟻巢附近柔軟的地面。
【76水晶蘭】森林裡的白色妖怪,把種子藏在哪?
在幽暗的森林地面,有著全株純白、不可思議的東西佇立著。那是香菇?還是森林的精靈?
水晶蘭是種不可思議的植物,沒有葉綠素,無法進行光合作用,寄生在蕈類上,從真菌奪取養分生存,在 地下有根塊與地下莖。初夏時為了繁 殖,會在地面上開花。
花朵透過熊蜂授粉結實,在夏季成熟。果實是白色的,大約是直徑一公分左右的球形朝上,中心有黑色的圓球,是柱頭留下的痕跡。咦?這好像曾經在哪裡看過。啊,是眼球!
在果實白色多汁的果肉間,有許多細長狀的細微種子。它是昆蟲被食散佈種子中相當罕見的類型,由灶馬蟋蟀與日本姬蠊吃了果實後散佈種子。
【專欄十三】種子的偷渡計畫:要被搬運、儲藏還是磨碎呢?
植物會利用動物巧妙地運送種子。讓種子包藏在果肉中讓動物吃,也是戰略的一種。種子潛入動物體內偷渡到其他地方,隨著可當作肥料的糞便排出,然後發芽。像核桃等有硬殼的堅果,由牙齒銳利的松鼠與老鼠搬 運、埋在土裡。大部分都會被吃掉,少部分運氣好會遭到遺忘,長出芽來。這也是植物安排好的劇本。
不過另一方面,遭到吞噬的種子也可能被牙齒或砂囊完全咬碎或磨碎。植物與動物之間長久以來一直存在著微妙的互相算計。
*果實被吃掉後,種子從糞便排出(種子散佈者)
像栗耳短腳鵯、綠繡眼、斑點鶇、灰椋鳥等鳥類,會把帶有果肉的果實一口吞下,將未消化的種子從糞便中排出。 也有些種子會跟著難以消化的 纖維質,一起黏成塊狀從口中吐出。啄木鳥與烏鴉也常吃樹木的果實。在動物中,貉、猴 子、貂、熊、白鼻心等都喜歡吃有甜味的果實,並且從糞便排出種子。
*雖然會吃種實,但也會把一部分儲存起來(儲食散佈者)
在硬殼中飽含滿滿營養的堅果,會利用有儲食習慣的齧齒類動物或鳥類旅行。橡實類、栗子、山毛櫸、榛果、胡桃、 野茉莉、山茶、偃松、榧樹等 都屬於這種類型,由松鼠、花栗鼠、姬鼠、赤腹山雀、松 鴉、星鴉等儲食。藏在地面或石頭縫隙的儲存食糧,大部分在冬季時會被挖掘出來吃掉,被遺忘而剩下的一部分會發芽,尤其如果動物們將種子埋在適合發芽的土壤深度與環境下。
*破壞種子,進行消化吸收(種子捕食者)
像黃雀或紅交嘴雀、錫嘴 雀等一類的鳥喜歡草木的種 子,對於槭樹、松樹、薊類等 原本應該飄散在空中的種子,牠們會用鳥喙啄碎吃掉。雉雞 或鴿子會運用發達的砂囊,將 吞下的整顆果實連種子一起磨 碎。鴛鴦或熊也會將橡實吞下 消化。鹿、野兔吃掉的果實與種子,大部分都會被消化,不過像草類的種子會適應草食動 物的飲食習慣,直接通過消化道。
在鳥類不吞下種子只啄食果肉的情況下,種子沒有被帶走的機會。
【專欄十四】「只能讓你吃一點喔」的法則:植物廣泛散佈種子的智慧
果實成熟後顏色鮮豔,宣告著「來吃吧」的訊息,引誘鳥類。植物雖然不能動,藉由讓鳥類啄食果實,讓種子從糞便排出,就可以移動到其他地方。
如果試著品嚐鳥類啄食的果實,將意外地發現 它們多半苦澀乏味。明明應該要很可口才會被 吃,嗯,真是不可思議。
不過仔細想想,要是果實很好吃,鳥類當場吃個不停,種子會全部直接落在原地。這樣就失去
引誘鳥類的意義。為了將種子散佈到更遠、更廣的地方,植物特地結出難吃的果實,限制鳥類一次能吃的量。也就是「來吃吧,不過只能吃一點喔。」的意思。
也有些果實像小葉桑、櫻桃也很美味,不過這類果實並不會全部一起成熟,而是每次變色轉熟
一部分。鳥類會分辨顏色,只吃成熟的果實,逐漸地每次帶走一點種子,所以「只能讓你吃一點
喔」的法則依然成立。