除去儲藏根,植物還有一類叫作氣生根的變態根。從廣義上講,氣生根指的是從植物的莖上發生的,生長在地面以上的、暴露在空氣的中不定根。這類根由於不需要在土壤中探索、掘進,也不需要從土壤中吸收水分和養分,因此一般沒有根冠和根毛等,比如吊蘭和龜背竹。如果我們對氣生根有所了解,就會知道不同的氣生根具有不同的功能,因此我們可以將氣生根分為幾種特化的類型。
攀援根是一種十分常見的氣生根,它通常是從藤本植物的莖藤上長出來的,用來攀附在其他物體上,使其柔弱的莖能夠超過其他物體向上生長。攀援根常出現在木質藤本植物上,比如常春藤、絡石、凌霄花等,這類植物的莖十分細長,不能夠直立,上面有很多短小的氣生根,能夠分泌出粘液,固著在樹幹、石山或牆壁表面上,並藉此向上攀援生長。
我們常常在宅院牆壁、庭院入口等地方看到鋪滿整個牆垣的爬山虎。這是一種與常春藤、凌霄花等有著類似生活方式的植物,喜歡向上攀爬,將自己的上進心展示在世人面前。
爬山虎剛種下的時候,就那麼一株,幾枝莖稈,些許小葉,看上去有些孤寂,尤其是在冬天的時候,常常在寒風中瑟瑟發抖,更增添了幾許悲涼。可是時間久了,原本孤寂的爬山虎長出了密密麻麻的莖葉,覆蓋整個建築物的外牆,為其穿上的綠裝,夏天的時候還會開出許多綠色的小花,讓原本死寂、單調的建築物變得鬱鬱蔥蔥,有了些許生機。
秋天的時候,微涼的秋風吹拂在爬山虎的葉子上,告訴它們天氣變涼了。然後,葉子開始變裝,逐漸由綠變黃,像大多數植物那樣隨著寒風緩緩飄落,只在牆壁上留下歪曲扭八的枯藤,就像歷經滄傷的老人那雙皺巴的雙手。這些枯藤是爬山虎不斷向上攀爬的遺蹟,是來年再次抬頭向上的基礎。看到它們,我們會驚嘆這小小的植物生命力是如此的頑強,會感嘆人如果能夠像爬山虎一樣,不斷向上、進取,也會在平凡的一生中取得不平凡的成就。
爬山虎這種頑強的攀援植物是如何攀爬上筆直地牆壁的呢?它們是長了腳嗎?如果我們仔細觀察,爬山虎還真的長了像壁虎一樣的「腳」。爬山虎向上生長,它們的莖上長出了許多攀援根。這些攀援根是卷鬚式的,雖然很細小,也沒有長「鉤子」,看上去無法將爬山虎掛在牆壁上,但是頂端很扁平,有像章魚觸手上的吸盤,可以緊緊地吸附在牆面上,而且越是凹凸不平的牆面吸得越緊。這樣,它們的身體就可以被拉扯住,不會因為自身重量而墜落。之後,新的莖葉在爬山虎的頂部生長出來,新的攀援根也緊隨其後,和牆壁緊密地結合在一起。爬山虎就這樣循環往復,一點點地爬上了高牆院落。
植物生長得如何,從它的枝葉上就能看出來。通常,植物的生命力越旺盛,長得就越枝繁葉茂。可是有時候,這會給植物帶來煩惱。我們都知道,植物的莖幹枝葉在生長過程中,需要相應大小的根進行支撐。可如果植物的地上部分生長得太快,原本深埋地下的根系就會有些力不從心。當然,植物不會因此而倒伏,它們非常得聰明,會在靠近地面的莖上長出許多不定根,用來支撐龐大的枝葉。這種不定根叫作支柱根,它們的尖端在深入到土壤中後,會長出大量側根,讓其變得更為強壯,逐漸成為增強植物整體支持力量的輔助根系。
甘蔗這種能帶來香甜汁液的植物,很多人都很喜歡。它長得十分高大筆直,就像是矗立在路旁的電線桿一樣。不過,它的根屬於鬚根系,不僅長得淺,而且數量很少,因此很弱小。這樣的根在經常有大風襲擊的溫帶和熱帶地區根本無法支持甘蔗長久地站立。可現實情況是,甘蔗很少會成片倒地不起。原來,甘蔗靠近地面的莖上長出了許多不定根。這些不定根伸入土中,繼續產生側根,雖然可以幫助甘蔗獲取一些養分、水分,但最大的用處還是深入土壤中起支撐作用。玉米、高粱等淺根系植物也擁有與甘蔗類似的支柱根。
淺根系植物擁有支柱根很容易理解,可是還有很多高大的深根系植物也有用大量的支柱根,這又是為什麼呢?
亞洲熱帶和亞熱帶很多地區都長有非常高大的榕樹。這些榕樹每一棵都有寬大的樹冠,很多樹冠上還懸垂著一個個支柱根。遠遠望去,這些支柱根就像一棵棵小榕樹一樣,組成了一片小森林。
榕樹是一類高大的常綠喬木,能長到二十多米高,它們喜歡陽光充足、溫暖溼潤的氣候,因而在溫暖的沿海地區長得十分茂盛。如果能親眼看到榕樹就會發現,它們蒼勁繁茂的枝葉一簇堆在另一簇上面,不留一點縫隙,翠綠的顏色在徐徐微風下還會不停地抖動,時刻閃耀著人們的眼睛,仿佛在告訴人們它們充滿了生命力。
可是隨著枝葉不斷伸展,樹冠不斷壯大,持續增加巨大的重量讓榕樹倍感壓力,似乎隨時都有可能折斷。用來遮風避雨的樹冠怎麼能將榕樹壓垮呢?這是不能夠,也是不允許的。於是,榕樹想了一個好辦法,在主幹和枝條上生出許多氣生根。
這些氣生根從六七米高的樹幹上一根根向下垂著,就像是百歲老人捋著的長鬚。它們起初只能從空氣中吸收水分和一些養分,絲毫看出不有支撐的功能。但是一段時間後,它們扎到地下,入土生根,就像是一架巨大的豎琴,等待音樂仙子去彈奏。
有了大地的支持,它們開始快速增大增粗,形成了新的「樹幹」——支柱根。這些支柱根不分枝,也不長葉子,但和其他根一樣,也能吸收水分,汲取養料,支撐樹枝不斷向外擴展,使樹冠不斷擴大。這樣,枝葉不斷生長,支柱根不斷垂地,枝葉不斷擴展,支柱根不斷支撐相託,使得榕樹的樹冠達到上萬平方米,形成了遮天蔽日、獨木成林的奇觀。
其實,在植物界,不僅榕樹長有支柱根,露兜樹、剛果桑、木麻黃等樹木也長有支柱根,只不過榕樹的支柱根長得更為壯觀一些。如果有一天,你有機會走進熱帶叢林,看到了那些高大的樹木長滿了鬍鬚,一定不要覺得驚訝,它們就是支柱根。
在熱帶雨林中,有非常多的高大喬木。它們的樹冠很大,需要強有力的根系作為基礎,否則會因為頭重腳輕而站立不穩,被熱帶的暴風雨摧倒。同時,熱帶雨林地區雨水充沛,氣候潮溼,土壤中的水分在漫長的雨季中總是處於飽和狀態,而樹木的根因為要呼吸,很難深入到缺乏空氣的深層土壤。又要支撐龐大的身體,又不能深入土層,很多樹木便選擇向地面空間發展,在莖的基部讓根向四周延伸來壯大自己,於是形成了熱帶雨林中非常壯觀的板根景象。
板根其實是在特定環境下形成的。如果主根發育不良,這些高大喬木的側根就會向上隆起生長,在樹幹的基部位置形成發達的隆脊,來增強對巨大樹冠的支持力量。因而,板根是熱帶雨林的特徵之一。
最典型的板根是銀葉樹的大板根,長得又高又寬,像一堵灰白色的高牆。銀葉樹生活的亞洲東南沿海地區,氣候就像是母親的懷抱,四季溫暖,雨水就像愛哭泣的小姑娘,不時地傾盆而下,因此這裡的植物想不長得高大一些都難。可是,這裡也是颱風經常光顧的地方。颱風過境之處一片狼藉,威力之大自然不用多說。因此,越是高大的植物越需要強大的根系作為支撐。
可是,銀葉樹的根沒法深入地下,無奈之下只能到地面之上尋找解決的辦法。它的一部分根側根開始向上隆起,越長越高,形成了一堵堵「牆」,豎立在地面之上,將銀葉樹一簇簇的粗枝綠葉圍了起來。這些「牆」可比那些用石頭壘的,用土堆砌的結實多了,任憑風雨摧打,也不損傷分毫。
長芒杜英聽起來有些奇特,它是一種高大喬木的名字。這種樹木也生活在亞洲東南部地區的雨林中。它的樹幹基部也形成了膨大的板根,可以抵抗大風襲擊。
我們中國的有一部國土位於熱帶或亞熱帶地區,有大片的雨林生長。在雲南省的西雙版納,有一種叫做四藪木的奇特植物,它就長著非常巨大的板根。據說,那裡有一棵四藪木長到了四十多米高,在樹根基部有十四塊板根,向四面八方伸展而去。這些板根最高的有七米多,最長的超過十五米,佔地面積超過二百八十平方米,可以容納數十人在裡面坐臥休息。從這些數字中,我們就可以知曉這些板根是多麼的巨大,任憑狂風襲來,也無法將四藪木折斷、吹倒。
在熱帶雨林中,植物生長茂密,植物之間爭奪陽光的競爭比較激烈。一些不太高大的植物想要從稠密的枝葉縫隙中獲取陽光是非常困難的。因此,很多植物都會用盡渾身解數向高處生長。附生植物是雨林中常見的一類植物,它們不夠高大,也無法像攀援植物那樣一步步爬上高處,但擁有獲取陽光的獨特方式。它們離開了土壤,不再在地面生長,而是附著於較高大的林木上,或懸掛於樹幹及樹枝間,或位於樹皮的裂縫內,因為這些地方最容易堆積塵土,也非常適合貯存雨水、露水。在高處,附生植物可以得到充足陽光和流通的新鮮空氣,那生長所需的營養物質又從哪裡來,是從附著的植物身上嗎?
附生植物雖然附著在其他植物身上,但不會去掠奪營養與水分。它們只是在樹木上「借住」而已,一般不會給樹木帶來實質上的傷害,頂多只是造成不便而已。它們的根叫作附生根,不會扎入所附著植物的體內,只能夠抓住樹皮,深入到堆積的塵土中,然後從樹皮的縫隙內吸收蓄存的水分,供給葉子進行光合作用。
鳥巢蕨是一種在熱帶雨林中十分常見的附生植物,它形如其名,形態和鳥巢極其相似。集團成叢的鳥巢蕨用附生根緊緊地抓住樹幹後,可以承接大量的枯枝落葉、飛鳥糞便和雨水。這些物質腐化後,可以作為養分,供鳥巢蕨的附生根吸收。一些種類的蘭花也屬於典型的附生植物。它們就像在土地上一樣,在森林裡巨大樹木的樹枝上長出大量附生根,吸收水分和養分,然後開出碩大的美麗花朵。此外,鳳梨科、天南星科的很多植物也都過著附生生活。
當然,並不是所有的附生植物都駐紮在高處,也有一些附生植物和土壤有直接聯繫,它們的根系生於地上,然後在莖上生出很多附生根,向高處攀爬的同時,從樹皮縫隙中吸收養分和水分。還有一些附生植物會絞殺附生的植物。這類附生植物附著在大樹上,它們的附生根沿著大樹主幹向上和向下延伸,漸漸交織成網,緊緊地箍著被絞殺的植物。雖然它們不會直接從大樹身上獲取營養,但在地下會和大樹競爭水分和養分,在地上和大樹爭奪空間和陽光。漸漸地,大樹失去了輸送營養的能力,生長被阻斷,最終死亡。
除了攀援根、支柱根、板根、附生根,植物還有一類氣生根——呼吸根。正常情況下,植物的根系可以從土壤顆粒的間隙中得到足夠的空氣進行呼吸。可是,在一些沼澤、海灘、湖邊等地,土壤中的水分太過充足,將空氣全都排擠了出去,因此生活在這些地方的植物呼吸變得十分困難。於是,這些植物的根系中,有一部分根向上生長,露出地面,成為呼吸根。呼吸根外面有呼吸孔,內部有很多氣道,有利於通氣和貯存氣體,維持植物的正常生活。長有呼吸根的植物種類非常多,其中紅樹植物最為典型。
普通樹木的種子在發育成熟時,會自動離開大樹,落到附近的土壤中,然後生根發芽,開始過獨立的生活。可是,紅樹植物的生長環境比較特殊,周圍的泥土極其鬆軟,再加上潮水時漲時落,很容易將種子衝走,不利於種子生根發芽。經過長期的演變,紅樹植物擁有了獨特的生長方式。
每年開花結果後,紅樹植物的果實並不會立刻落地,而繼續呆在大樹上吸收營養。一段時間後,果實裡面的種子向母親肚子裡的胎兒一樣逐漸長大,變成一顆顆小紅樹苗。這之後,「頭上」頂著小枝葉的種子才會和「樹媽媽」告別,紛紛跳入海灘中。它們像從高空扔下的重物一樣,一頭扎進淤泥之中,並用很短的時間生出根來,將自己固定在土壤中。這樣,即使潮水不斷衝刷,它們也不擔心被衝走。
如果不夠幸運,落到了海水中,小紅樹苗也沒有太多擔憂。因為它們很輕,可以漂浮在海水中,而且體內有一種特殊的物質,可以防止海水浸泡腐蝕。隨海水四處漂泊的小紅樹苗一旦被衝入有淤泥的海灘中,立刻會安營紮寨,在基部生出根來,並深入泥土中,將歪七扭八的身體扶正,然後像其他植物一樣正常的生長。
起初,紅樹植物並沒有表現出特殊性,但是隨著不斷生長問題產生了。我們在前面講過,植物的根也是要呼吸的。可是,海灘的淤泥因為經常遭受海水衝擊、淹沒相當缺乏氧氣,無法滿足它們的呼吸要求。紅樹植物不可能被活活憋死,那又有什麼辦呢?淤泥中沒有氧氣,而空中氧氣多得是。於是,紅樹植物的一部分根不再向下生長,而是轉過頭來,突破泥土和海水這兩道屏障,暴露在空氣中,變成了專門用於獲取氧氣的呼吸根。這些呼吸根像竹筍一樣突出地面,比如白骨壤在一平方米的範圍內可以長處一百多條指狀的呼吸根。
木欖是一種在海邊十分常見的紅樹植物,它稍微長大一些,就會長出一些奇怪的東西——膝狀呼吸根。它為什麼會長出這麼奇怪的根呢?原來,它和前面介紹的鄰居一樣,也沒辦法從淤泥裡得到充足的氧氣,只好把「鼻子」伸到空中吸氧了。在生長時,它的根基部先迅速生長,把根的尖端頂起來,使其露出水面。緊接著,根的基部生長速度放緩,頂部生長速度加快,超過基部。慢慢地,根翹起的部分向下彎曲,形成了類似人膝蓋的形狀。之後,它的根不斷重複上面的過程,就長出了許許多多大大小小的「膝蓋」。有了這些「膝蓋」,木欖就能自由呼吸,再也不會出現被憋壞的情形了。
除了呼吸根,很多紅樹植物還擁有別的氣生根,比如支柱根和板根。這些支柱根也是從樹幹或樹冠下部的分枝上產生的,雖然有長有短,但粗細均勻,十分柔軟,不像榕樹的支柱根那樣堅硬,而且一般不抵達地面,主要用來吸收氣體。當然,有一部分支柱根也和板根一樣,會深入泥土中,來增加植株的力量,抵抗大風大浪。例如,秋茄樹既又呼吸根,又有支柱根和板根。雖然它的支柱根和板根並不是特別發達,但這也是秋茄為適應所生長的環境演化而來的,具有非常明顯的進步特徵,可以用來和其他紅樹植物作區別。