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观察一棵树 I 樟树 I 2022年6月 WK21

Huimei (Lily) 跟huimei玩转大自然
2024-09-04

上海终于在封控近2个多月后迎来了非正式解封,然而6月1日却是一个充满孩童般闹剧的儿童节,一地鸡毛。只能乐观期盼一切终将慢慢被治愈,如同大自然,只要给足时间,绿色生命力终将爬满所有的废墟,赋予新的生机。这一周我们将视角投入海洋中的植物: 珊瑚,这一承担着海洋生态系统平衡器的神奇海洋生物,经历过恐龙时代中期的被子植物物种大爆炸后,作为生物链最坚实的基座,为我们美丽星球带来丰富的生物多样性。


第21周作业:

进入了枝繁叶茂的五月,就像是一艘在大海上航行的轮船,绿叶开足马力进行光合作用,所有的一切都在生长、生长、生长,我们继续用观察,思考,笔记迎接美好的五月。


#1 

 蓝色海洋 

 生命物种的起源 


我们生活的蓝色星球诞生于四十六亿年前,地球诞生的初期,频繁的陨石撞击让地表温度居高不下,水分蒸发导致当时的地球并没有海洋。当撞击减少、地球冷却下来后,大气中的水蒸气化作雨水洒向地面,形成了海洋,孕育了最早的生命体。天空放电、火山爆发时合成的有机物聚积在海水里,逐渐形成了蛋白质和核酸,生命慢慢地诞生了。


生物孕育自海洋,其后的三十多亿年里都生活在海洋中。海洋中的珊瑚长得像一棵树,是因为树冠的巧妙构造能最大化地接受阳光,这也是为什么很多海洋中的浮游植物具有光合作用的原因。

图片来源于网络


海洋碳汇,又称“蓝碳”,是指利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的二氧化碳,并将其固定、储存在海洋中的过程。海洋植物每年可从大气中吸收20亿吨二氧化碳。其中,红树林、盐沼地和海草床是海岸带最具固碳效率的三大生态系统,统称为“蓝色碳汇”,它们存储了海底埋藏的碳的一半,其每年可存储16.5亿吨二氧化碳,几乎占全球交通排放的二氧化碳的一半,成为地球上最密集的碳储存器。

海底的珊瑚礁,图片来源于网络


地球这颗被水包裹着的美丽蓝色星球,海洋占地表总面积的71%,而海洋中的浮游植物,比如珊瑚和藻类,在调解全球气候变化,特别是吸收二氧化碳等温室气体效应方面起着至关重要的作用。所以海洋的碳封存能力远超陆地上森林植物的碳封存能力。


长得像棵树的珊瑚其实就是陆生植物的鼻祖。植物的祖先最早来自于海洋中的藻类,由轮藻(一种近似绿藻的藻类)演化而来,随着地球上的环境更适宜生长,便出现了登上陆地的苔藓。

苔藓,图片来源于网络



#2

 植物种子 

 的前世今生 


古生代的森林里主要是蕨类植物,而中生代后的森林则成为植物的世界。按照《DK植物大百科》的分类,植物界分为“无花植物”与“显花植物”


无花植物(也称为裸子植物),即没有子房保护,种子裸露在外,不开花的植物,以蕨类、藓类和苔类这些靠孢子繁殖的植物为主,其所结的种子在球果内成熟,比如松柏类的大小孢子叶球。


显花植物(也称为被子植物)是非常多样的一群植物,生长于世界各种各样的生境中。与裸子植物一样,被子植物也产生花粉和种子,但它们的种子需经过开花结果这一过程,种子则被包裹在果实中,所以称为被子植物。

图片来源于网络


裸子植物(无花植物)早于被子植物(显花植物)出现在地球上,比如属于裸子植物的银杏,就是一种古老的树种。直至1.4亿年前,恐龙时代出现了物种大辐射,即被子植物出现了,并在短时间内演化出很多种类,这也成为了困惑达尔文的一个大问题,因为这违背了物种进化必定是一个缓慢行进的过程。很快被子植物便成为了主宰型物群,占据了维管植物总数的96%。


热带雨林中遍布被子植物,即显花植物,顾名思义,它们能开出美丽的花朵。被子植物用艳丽的花朵吸引昆虫传粉,以结出的果实作为给传粉伙伴的报酬,好让它们在饱餐一顿后,将果实中的种子通过排泄播撒到广阔的森林中。

五月落满石榴花的林地


睡莲是最早开花的被子植物,亚马逊睡莲能闭合花朵,将昆虫关在里面几小时直到昆虫圆满完成传粉。昆虫与花朵一起进化,带来物种的多样性。

辰山植物园的莲花水塘


这也是为什么被子植物是所有植物中多样性最高的,昆虫则是所有动物中多样性最高的,这都要感谢生物界美妙的共生关系,特别是传粉共生关系。依靠特定动物昆虫传粉的被子植物在花的颜色、形状、气味等方面演化出了新的特征。相应地,昆虫与动物也逐渐演化,从而更高效地采集花蜜与花粉,被子植物的繁荣离不开它与昆虫的“共同进化”,大大丰富了生物的多样性。

鸡爪槭、三角槭与枫香,同属槭树科,果实都带有翅膀


热带雨林中的互利共生关系有很多,比如被子植物和昆虫之间的传粉共生,被子植物与鸟类、哺乳动物之间的传种共生,还有植物根系与地底下菌群的营养共生,即菌群通过吸收土壤中的矿物质供养植物,而作为汇报,植物会将光合作用转化的糖分回馈给菌群。


其实人类社会何尝不也是充满了各种复杂,多元的共生与竞争关系? 大自然告诉我们单一人工种植的林地更易受虫害的侵袭,只要其中一棵树感染了病害,整片林子很快就会沦陷,因为单一林地很难构建出原始森林的多元带来的自身免疫力。最近出现的猴痘,也是因为人类社会行为挤压了猴痘病毒原宿主的生存环境导致宿主数量急剧下降,病毒便自我变异发展出了跨物种族传播的能力。



往期回顾

冬芽、树痕与分支方式

叶的组成及光合作用

叶的蒸腾作用

花的组成部分

如何分辨树的雌雄

花瓣的苞叶

种子的秘密



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