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“它们都说我长得像屁股。”“屁股哪有这么大的?”

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在西双版纳热带植物园的民族植物博物馆中,有一块专门陈列植物果实多样性的展区,其中一枚酷似屁股形状的巨大种子格外引人注目,这便是有着“塞舌尔国宝”称号的植物大明星——复椰子的种子。

感受一下这妖娆的造型 | Jerzy Strzelecki / Wikimedia Commons

造型浮夸的花序和种子

复椰子(Lodoicea maldivica),又名海椰子或巨子棕,因种子外形像两个椰子果核相连而得名。复椰子最初于1791年被人认识和发表,当时使用的学名是Cocos maldivica,从中可以看出,当时的分类学家把它作为椰子属的植物,并且认为它来自马尔代夫。据传,复椰子最初被人发现是在马尔代夫的海滩上,当时的人们误以为它是生长在海里的一种植物,成熟的果实漂浮到海面上,而其形状又类似椰子,因此被人们形象地称为海椰子(Cocode Mer),但这其实只是个误会。

复椰子的果实 | Ji-Elle / Wikimedia Commons

复椰子真正的原产地是在距离马尔代夫不算太远的塞舌尔群岛上,并且现存种群(约8000株)仅分布在其中的两个小岛——普拉林斯岛(Praslin)和克瑞孜岛(Curieuse)上,因为分布地十分狭窄,且受自然灾害或人类采伐导致灭绝的风险较高,目前复椰子在IUCN红色名录中评定的等级是濒危(EN),比大熊猫还珍稀。

复椰子是一种高大的棕榈科植物,成熟植株高度可达30米左右,掌状叶片也相当巨大,长达7~10米(其中叶柄长4米),宽达4.5米。复椰子还是一种雌雄异株的植物,雌雄花序长在不同的植株上,雄花序圆柱形,长可达1米,单个雌花序可结3~5个巨大的心形果实,一棵树同时能结25到35个果实。复椰子的神奇之处在于其雄花序和种子的外观过于浮夸,使人很容易联想到男性和女性身上的某些器官,这也让复椰子的形象笼罩上一层神秘的色彩。

复椰子令人浮想联翩的雄花序 | Dreizung / Wikimedia Commons

复椰子的果实直径在40~50厘米左右,单个重15~30千克,有纪录的最大重量达42千克。对于复椰子而言,结出如此巨大的种子是一项非常耗时耗力的事情,雌株年龄通常要达到20~40岁的时候才会首次开花和结果,果实需要经历6~10年的持续生长才能达到成熟,并且种子需要1.5~2年时间才能成功萌发长出幼苗。

逆境中成长的种子

复椰子的种子是已知植物界中最大且最重的,种子内富含胚乳,早期呈类似果冻的胶质状态,可作为水果食用,但因为产量十分有限且被当地政府管理得十分严格,只有少数足够幸运的人才能品尝到这稀有而美味的水果。胚乳在果实生长后期会逐渐变硬,硬度堪比象牙。

复椰子果实和种子的剖面 | Mikhail S. Romanov et al. / Annals of Botany (2011)

早期人们认为复椰子的种子传播方式与椰子一样,是依靠洋流散布的。但实际情况则是,海椰子种子成熟后,密度很大,放进水中之后就会沉入水底,根本无法漂在海水中,并且经过长时间的海水浸泡,复椰子的种子也会失去萌发的能力。有推测认为复椰子的祖先曾经是通过大型动物食用后散布种子的,只是塞舌尔群岛从冈瓦纳大陆上分离以后,由于某种原因缺少了这种传播种子的动物,从而造成种子在岛上无法散布的现状。

复椰子生活的岛屿土壤营养非常贫瘠,而与之不相称的是,复椰子在生殖系统上的营养投入却非常巨大,雌株能结出世界上最大的种子,雄株也有着数量惊人的花粉,那么它是如何在缺乏营养的环境中获取足够的养分呢?

复椰子的种子 | Sunshine lady / Wikimedia Commons

2015年的一项研究发现,复椰子具有高效的营养回收利用能力。复椰子叶面的氮和磷含量只是同一生境中其它植物的1/3,而且在老叶片凋落之前,它会快速高效回收储存在老叶子中的氮磷,以避免营养浪费。较少的生长投入和较高的回收效率,意味着复椰子可以把更多的营养投入到果实或种子上。

复椰子的种子 | Simon Speed / Wikimedia Commons

此外,复椰子具有巧妙的叶子结构,可为种子萌发创造良好的营养环境。复椰子的叶子呈“漏斗状”,独特的叶片系统会把叶片上的雨水高效收集之后,通过树茎干流到根部。凭借这一独特的雨水收集系统,可把落在叶片上的花粉、落叶、鸟粪等具有营养的物质,经雨水汇聚到树干周围,显著提升母树周围的土壤养分供自己循环使用。

复椰子超大个儿的秘密

通常情况下,植物的所能结出的果实或种子的大小会受到植物本身的大小、花序结构、帮助果实散布的动物类型、同胞竞争效应、植物生境以及孤岛效应这6大类因素的影响。这些因素彼此之间相互牵制,而不同植物生长所面临的生存压力各不相同,那么让复椰子结出巨型种子的因素是什么呢?

根据2020年的一项最新研究,综合分析了以上6个因素对复椰子及其所在的糖棕族近缘种类(包括糖棕属、叉茎棕属、霸王棕属等)的影响,研究认为对于糖棕族的植物而言,高大的株型、分枝少的花序能结出更少而大的种子,幼苗期需要经历长期荫蔽环境的种子往往也会更大,种子大小受孤岛效应的影响非常明显(原产马岛的除外)。

结果的复椰子,复椰子拥有巨大叶片的幼树和复椰子的种子 | Lucy Rist et al. / Forest Ecology and Management (2010)

对于生活在孤岛上的复椰子而言,由于岛内封闭稳定的进化环境,且海椰子种子不具备漂浮的特征,无法通过海洋散布种子,所以倾向于进化成个体较大的植株。多年生长的高大植株能够累积充足的营养用于种子发育,而雌花序着花数量少,可以将更多营养分配给少且大的种子。

复椰子“妖娆”的花序和种子 | Dino Sassi - Marcel Fayon / Wikimedia Commons

此外,由于岛上缺乏大型动物传播种子,后代将在母株周围就近生长,因此较少的后代也能避免进一步的代际间和同胞间的生存竞争,而母树周围的环境通常十分荫蔽,因此幼苗需要大型种子提供更多营养满足其度过漫长的荫生环境才能长大,由于种子传播者的缺失导致的生存压力,让大型种子被选择留下,小型种子则被淘汰。综合以上这些内外因素加起来,似乎都能很好地解释,复椰子进化出如此巨大种子的原因,但对于复椰子这样异常大型的种子来说,这极有可能只是进化史上的一次偶然性的杰作。

本文来自物种日历