开花植物有许多种开花模式,有些植物每年都会开花一次,而有一些植物一生只开花一次,开花结果就意味着生命结束。
竹子,这种独特的禾本科植物,它们通常一生只开一次花,但是它们的开花周期通常都非常长。
日本黑竹是开花周期最长的竹子之一,它们的开花周期达到了120年,但有趣的是,有研究跟踪发现,这种竹子竟然无法通过开花来繁殖后代,它们开花之后就齐刷刷的枯死,种子无法发育成幼苗,这意味着它们要让出原本属于自己的土地。
日本黑竹是什么品种?
日本大约有170万公顷的土地生长着竹子,但主要由三种竹子组成,其中一种就是黑竹,这是日本最常见的竹子之一。
这种竹子的竹秆是黑色的,与其它鲜绿色的竹子形成对比,它们也因为这个特征深受人们的喜爱,被移栽到世界各地作为观赏性植物。
现在欧洲很多国家的黑竹都是来自日本,但实际上这种竹子起源于中国湖南省,在中国它叫紫竹。
日本黑竹大约是在9世纪的时候由中国传入,它的拉丁学名是Phyllostachys nigra var. henonis,在植物学名中“var. ”指的是某个物种的变种。
所以,实际上享誉世界的是日本黑竹,只是中国紫竹的一个变种而已。
另外,日本黑竹120年的开花周期,这个数据其实是现代科学家根据日本9世纪以来人们的记载推算出来的,而它们上一次开花发生在1908年。
竹子会一起开花一起死亡,这种情况看似很特殊,但其实竹子是禾本科植物,它和我们熟悉的水稻、小麦类似,也是草本植物,一次性开花结果就是草本植物的典型特征。
其实这种特征在自然界非常普遍,它被称为 “诺曼底海滩繁殖策略”,不仅是植物,很多动物也喜欢采用这种策略。
我们熟悉的蝉、蜉蝣等各种各样的昆虫,还有鲑鱼等海洋鱼群都是这种策略的受益者,
它们通过这种方式来压到捕食者,从而提高每个个体的存活率。
从数学上来说,这种策略就是实实在在提高了每个个体的存活率,因为随着同时出现个体的增加,每个个体被吃掉的概率都是在下降的。
日本黑竹开花不产生可育种子
理论上,全世界同一种竹子都会在同一时段开花,无论它何时长成,这是竹子的特性,但是实际开花的时候并不会这样。
竹子会因为生长条件和环境,或者其它的一些原因导致彼此开花不太同步,特别是生长在不同地区的同一种竹子,它们开花的时间差甚至可以以年为单位。
日本黑竹就是这样的,第一批早花的日本黑竹在2020年就开花了——它们来自广岛的一个竹林的一部分竹子。
由于人们对日本黑竹开花情况知之甚少,所以这次开花引起了科学家的关注,他们开始跟踪观察。
来自广岛大学的科研团队,对这片的竹子进行了标记,从2020年到2023年,他们标记的竹子中有83%都开花了,但是没有一棵结出可育的种子,竹林中也没有发现一株由种子发育而来的幼苗[1]。
它们总共记录了334棵竹子,其中149棵在2020年开花,并在2022年全部死亡,在此期间,他们总共发现了19棵新竹,但全部都是通过无性生殖来的——也就是出笋而来,没有一棵是通过种子发育来的。
2022年6月,该竹林的黑竹再次开花,这19棵新竹和竹林里的110棵老竹一起开花,并在同年全部死亡。
在第二次开花事件中,竹林中有49棵竹子并没有开花,但是它们也在2022年末的时候跟随开花的竹子一起死亡了。
△ 广岛黑竹2020年和2022年开花和死亡率,来源:参考1所以,这片竹林截止2022年所有竹子全部死亡,到了2023年6月,该团队发表了他们的论文,而在此期间,没有发现一棵新竹子,整片竹林被草地吞没。
总得来说,日本黑竹通过开花进行有性生殖的方式或者说传播种子失败了,而且完全让出了原本属于它们的土地。
值得一提的是,目前尚不清楚它们为什么有性生殖会失败,也不清楚它们将会如何恢复,因为以前的科学家并没有详细进行记载。
竹子开花带来的生态危机
在中国有“竹子开花,必有大灾”的说法,这个说法是有科学依据的,一方面是由于竹子开花后会在短时间内带来海量的、可食用的竹子种子。
竹子种子被称为竹米,人其实也是可以吃的,当然更容易吃到竹米的是老鼠,竹子开花通常会爆发鼠灾,因为食物量的增加,老鼠数量会快速增长。
另一方面,竹子开花并死亡之后,重新建立竹林需要很长时间,如果这些竹子是该地区的优势种的话,那么就意味着严峻的生态挑战。
许多生物依托竹林生长繁殖,这些生物会在竹子的再生期受到重创,并引发连锁反应,甚至最终影响到我们农作物的收成。
竹林在防止水土流失和山体滑坡方面起到至关重要的作用,如果竹子的再生期足够长,那么会对环境造成严重影响。
由于竹子的开花周期通常很长,并没有太多研究能够长期跟踪记录,所以实际上我们现在对竹子的再生知之甚少,日本黑竹这种有性生殖失败可能并不是个例。
不过,日本黑竹它并不会就此消失,它们已经在日本生长了1000多年就是证据,或许它会通过某种无性生殖的方式再次回归,只是目前人知道,它们需要多长时间才能重新建立自己的种群。
根据推算,日本黑竹下一次大规模开花会发生在2028年,届时可能所有的黑竹都会死亡,考虑这到是日本三种优势竹子物种之一,这将会是严峻的生态挑战,目前日本的科学家正在寻找解决对策。
参考:
[1].10.1371/journal.pone.0287114
0 条