【趣味科普】夏日炎炎,聊聊莲

夏日渐深了,伴随着一场又一场畅快的雨,天气也一日热过一日。草木都迎来了郁郁葱葱的季节,夏日的花朵,明艳更胜过春天。

提到夏天的芬芳,绕不过的是生长在水中的莲花。大家耳熟能详的《爱莲说》,让这种清丽又常见的花朵更加耳熟能详。吟咏莲花的诗词,也是数不胜数。“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红”,“江南可采莲,莲叶何田田”,这些耳熟能详、脍炙人口的句子,让莲的形象跟江南水乡和晴朗夏日一同跃然纸上。

今天要介绍的,则是关于莲的一些冷知识。

提到莲,吃货们第一时间想到的不是它硕大而不染的莲花,而是莲子和莲藕。

莲蓬中的莲子

俗话说“藕断丝连”,莲藕断口处连绵不断的藕丝,也带给食客们别样的情趣。这种不常见的情况,也常常被用来形容连绵而又微弱的情思。那么问题来了:这藕丝到底是怎么一回事呢?它究竟是什么结构,是什么东西?

藕断丝连

莲藕的丝,是莲藕的螺纹导管细胞的次生细胞壁。

很多人都看了《舌尖上的中国》,在第一部的第一集就提到过,莲藕是莲花深埋于淤泥当中的地下茎。莲花赖以生长的养料,正是通过莲藕贮存和输送的;而莲花能够扎根于缺乏氧气、密封性很好的淤泥之中,也是依靠莲藕给根部通风换气。这也是为什么莲藕有很多孔洞的原因,那些中空的孔,正是莲花的通气孔,如果没有这些管道,莲花就像被堵住了鼻孔,长在莲藕的节上的根系很快就会窒息。

莲花能做到“出淤泥而不染,濯清涟而不妖”,深埋水下的莲藕可是做出了莫大的贡献。

作为开花植物的一员,莲花也跟别的花一样,有着自己输送营养的组织,这些组织被命名为输导组织,起着输送营养的作用。

输导组织的细胞,将叶片通过光合作用产生的糖分输送到根部和地下茎,将淤泥当中的根部吸收的水分和离子运输到叶片当中,前一份工作,交给活着的韧皮部的筛管,后者交给死掉的木质部的导管。

那么,导管细胞是什么样子的呢?

这些被染成红色的瘦长瘦长的管道,就是显微镜下的导管

由于一般的木本植物都在不断生长,树干也在不断加粗,最开始还是小枝条时的导管也越来越不够用,也就长出了越来越粗的“下水道”。

一号下水道叫做环纹导管,因为细胞有环形的纹路而得名,是最小、最原始、最幼年的导管;

二号下水道(左边的那根刚好切了个剖面图)叫做螺纹导管,细胞壁上有螺旋上升、像弹簧一样的花纹;

三号下水道叫网纹导管,细胞壁的花纹已经密集成网了。

这些导管壁上的花纹,是细胞壁加厚的结果。

回到最开始的问题,藕断丝连的藕丝,就是折断莲藕(莲花的地下茎)之后,螺纹导管内侧的细胞壁。

既然植物普遍都拥有自己的导管,为什么其他的植物很少出现折断后“丝连”的情况,而莲藕却那么明显?

这是因为,莲藕的主要成分是淀粉,其机械强度并不是很高,很容易就能折断,这时候强度更高的导管仍然保持着连接。其他的植物,茎秆当中也有导管,但它们的主要成分并不是导管,而是机械组织中的木纤维,强度比导管更大。折断茎秆时,导管甚至比其他部分更加脆弱,所以并不会出现“丝连”的情况。

另一个跟莲花相关的冷知识,则跟莲花的“族谱”相关。

一提起莲花,大家也经常联想到另一类美艳的水生花卉,睡莲。

虽说睡莲跟莲花并不难区分,但相似的生活环境和展现出来的身姿,总还是让人疑惑:睡莲是莲花的一种吗?它们俩是不是亲戚?

不少植物学家认为,睡莲跟莲花确实是亲戚。譬如恩格勒,认为莲花和睡莲同属于睡莲科Nymphaeaceae,算是表兄弟;而克朗奎斯特则把睡莲科提升为睡莲目,把莲花们单列为莲科Nelumbonaceae,认为莲花和睡莲关系更为疏远,是远房表兄弟那种。

但是呢,更新近的一些研究,特别是根据基因序列的分子系统学的研究成果,提出了不同的看法。

被子植物种系发生组(Angiosperm Phylogeny Group, APG)就是一个以基因序列为主要参考的研究组织。根据他们的研究成果,人们得知,之前主流的将被子植物分成单子叶植物和双子叶植物的方式,其实是不符合事实的。

双子叶植物当中的一部分,在种系发生上很早就自成一类,单子叶植物和其他的真双子叶植物,反而拥有更加亲密的关系。所以说,“双子叶植物”的概念,其实并不是一个符合家谱的说法,这种说法把很早就分家的一个原始的类群也归到双子叶植物当中。

睡莲科的植物,包括睡莲、萍蓬草、王莲等等,恰恰就属于开花植物当中相当“原始”的这一类,跟单子叶植物、真双子叶植物都关系疏远。

萍逢草

莲花则有所不同,APG的分类系统,把莲花归在了山龙眼目,跟悬铃木(也就是法国梧桐)、山龙眼、清风藤,算是远房的亲戚。虽说这一类植物,在真双子叶植物当中也算是老古董,但跟睡莲们的关系,那可是八竿子打不着了。

山龙眼跟龙眼并没有什么关系,借用了龙眼的名称而已。这一类植物的分布中心在澳大利亚和南非。

帝王花非常漂亮,也是价格很贵的高端切花,大而饱满,很有一种“枝头莲花”的气质——莲花不开在水中,长在树上啦。

帝王花

而另一种跟大家的生活接近的山龙眼科植物,则是夏威夷果。这种植物的另一个名称是澳洲坚果,也确确实实原产于澳大利亚——山龙眼科植物的分布中心之一。

夏威夷果

所以呢,等到莲子上市时,你可以一本正经地跟朋友说:知道吗,莲子跟夏威夷果,比莲花跟睡莲的关系都要亲近呢。

莲其实是非常孤僻的类群,整个科只有1属2种,一种是大家见到的荷花Nelumbo nucifera,另一种是美洲黄莲Nelumbo lutea。这两种莲花互相杂交选育,形成了许许多多的观赏莲花品种。

美洲黄莲

简而言之,没有莲蓬的莲花都是假冒伪劣的流氓。其他长在水里像是莲花的东西,统统都不是莲花。


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