大家好,我是刘冰,来自中国科学院植物研究所。因为工作的关系,我经常要到非洲出差和考察。所以我长得有点黑,可能就是在那里晒的。我们主要的活动区域就是东非大草原,涉及肯尼亚、乌干达和坦桑尼亚等国家。
今天我要和大家分享的是东非地区的植物,讲述植物在这块土地上生存斗争的智慧。
东非地区有个东非高原,海拔大概有1000多米。在这里比较占优势的植被类型被称为稀树草原。大家可以看到,左图植被前方是正在迁徙中的角马群,后面是一些稀稀拉拉的乔木,其中有猴面包树、金合欢等。这就是稀树草原旱季时候的样子。那里的草本植物在旱季就会完全枯死,只留下地下部分;树上的大部分叶子也都落掉了。
我第一次去非洲的时候正好赶上旱季。当时我很失望,心想这里怎么这么荒凉,什么都没有。后来雨季的时候再去,我才发现这里完全换了一个天地。下图就是稀树草原雨季时候的样子,地上的草非常绿,树也非常光鲜。
中国夏天的时候正好是非洲的旱季,冬天的时候则是非洲的雨季。所以,如果想看雨季的草原,那就要挑冬天的时候过去,如果想看旱季就要挑夏天的时候。
那里最壮观的场面——动物大迁徙是在旱季发生的。因为旱季的时候很多地方都没有水草,动物为了寻找新的水源地和新的植物就会发生迁徙。
为了不被吃掉,非洲的植物装备了各种各样的“武器”。下图是金合欢类的树。金合欢其实是豆科的植物,国内也有一些它的亲戚,比如在公园里常见的合欢树,我们在植物园、行道树等场景中能够经常见到它。
在我国云南、广西、广东等热带地区,会有灌木状的一类金合欢。云南当地人还会把它的幼嫩的树叶当作野菜吃,当地就叫臭菜。其实就是闻着臭,但吃起来还是非常香的,感觉可能和臭豆腐的原理类似。
当然,它们在非洲就完全不一样了。上图中展示的就是非洲的金合欢的样子。它的树形比较统一,从基部开始分枝,上面是它展开的树冠,然后是它的叶子。它为什么要长成这样的树形?最大的原因就是为了在当地残酷的生存环境中生存下去。
作为食草动物的食物,千百万年来它们也一直在与食草动物的斗争中实现共存。作为稀树草原上最常见的一类树,金合欢就是其中的一个典范。它用的是什么办法呢?它的办法就是长刺,各种金合欢有着各种各样的刺。
比如左边的这两张图中,叶子还没长大,刺就长得相当长了,先把幼嫩的叶子保护起来。为了防止一些动物爬树,它们的树干上也会长很多刺,让动物们爬不上来。还有一些金合欢虽然没有那么长的刺,但是它长着一种倒弯钩的刺,也很厉害。
另外,右上图中的金合欢是把茎干里的一些空间变得膨大,让蚂蚁住进去。如果有食草动物敢吃这个叶子,蚂蚁们就会马上出来攻击它。
大家怕不怕金合欢的这种“全副武装”?其实我是很怕的。因为我们在草原上采集金合欢的标本往往非常困难,需要戴着手套枝剪。尽管如此,它还是经常会把我们的衣服划破,把胳膊和手划得血肉模糊。
但是,有一些食草动物是不怕金合欢的,比如长颈鹿。上图是一种金合欢,叫做香花儿茶,它的整个树干上都有倒弯钩的刺。但是对于长颈鹿这样脸皮厚的动物而言,这些刺对它完全无效。它们的嘴、舌头、脸等部位的皮肤特别厚,完全可以抵挡这种刺。
另外,豆科的其他一些类群也往往会长成金合欢的样子,比如刺桐。刺桐在草原区也是很常见的,往往会在旱季开满树的红花。为什么叫刺桐?因为它的树干上密密麻麻都是刺,所以很多动物是上不去的。
还有一些植物不但有刺,而且整个植物的树皮里会有一些苦味的物质,比如光叶卤刺树。如果动物吃了它,会感觉到口感特别不好。所以即使是那些不怕刺的动物咬上一两回,以后也不会再吃它了。
非洲的一些多肉植物也长得非常魁梧、高大。比如华烛麒麟,这种大戟能长到六七米高,外形像仙人掌,但是它和仙人掌没关系,它是大戟科的类群。整个树的叶子完全退化掉了,只剩下绿色的茎干来进行光合作用。
除了这些乔木,当地的很多草本植物和灌木也都进化出了各种各样的防卫武器。比如这种飞廉,它浑身密布了硬刺,和国内的一些柔弱的飞廉相比要雄壮多了。
当地有这么多有刺的植物,居民们也经常会种植来应用。比如村子里邻居之间可能不盖围墙,那就直接种有刺的植物作为篱笆,相当于把两家隔开了。
当地的植物为了生存,还会特别利用这种作用让动物帮它传播后代,比如桑寄生。桑寄生科的植物果实成熟之后颜色非常鲜亮,就会吸引鸟类来吃。但它的果肉很黏,等鸟排便的时候,种子就被果肉黏在鸟屁股上了。这时候,这只鸟就得想办法去擦屁股,就要找一根枝条或者树枝去蹭,蹭了半天,终于把种子蹭到了枝条上。
在非洲,我们也会吃瓜,但我们是真的在吃瓜。刺猬黄瓜是一种野生的黄瓜,闻起来有一股浓郁的黄瓜香气,但是吃起来味道却很一般。在当地,这些瓜类是为了传播自己的种子才会结成这样的形状,让动物来吃它们的果肉。
在非洲的这些年,我们也发现了当地的很多变化。2014年考察的时候,从肯尼亚的首都到海边城市蒙巴萨只有一条公路主干线。等到2017年再去的时候,我国援建的铁路——蒙内铁路就已经建成了。
我们在草原上考察时,经常会听到火车从边上呼啸而过。除了基建方面,中国在科技文化等方面也给了它们很大的援助。比如由中国科学院武汉植物园主导的中-非联合研究中心,就分别在国内和非洲同时设有园区。相信以后还会更多。随着研究合作的深入,我们还会产出更多的科学成果,也会为我们国家以及一带一路国家的发展做出相应的贡献。