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科学松鼠会

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什么是科学松鼠会? 我们认为,对于部分人来说,科学就像一枚枚难以开启的坚果,虽味美却不易入口。 我们希望自己能够像松鼠一样,打开科学的坚硬外壳,将有营养的果仁剥出来,让人们能够领略到科学的美妙。 我们试图让科学传播并且流行起来。

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竹子花开,那一场笼罩悲剧色彩的神秘“花事”   

2013-09-23 07:39:47|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文作者:史 军

世界上再没有一个国家像中国这样,对竹子有如此浓重的情愫。我们攻城有箭,报告有简,储物有筒,吃饭有笋,竹子的烙印深深地打在了中华民族的命运之上。苍茫的竹海就像是孕育华夏文明的乐园,青翠的竹林撑起了一个民族种竹、用竹、咏竹的悠长故事。

然而,对于大多数人来说,竹子依然是神秘的,中国为何有这么多竹子?竹海是怎么形成的,又为何如此纯粹而磅礴?你又是否知道,满山遍野的竹子竟会在一夜间开花枯萎?

【上个世纪八十年代,竹子开花是一大新闻。一句"竹子开花喽喂",让无数爱着大熊猫的人们黯然神伤。当时,四川甘肃等地的箭竹林大面积开花,随即成片死去,其规模之大,竟使当地的野生熊猫闹起了饥荒。图片来源:Kimmei.com;seattletimes.com】

和牡丹"花开时节动京城"的惊艳不同,竹子的开花虽也是有震动效果的新闻,却往往带着灾难的气息。一般来说,竹子一生只开一次花,开花后结籽,植株随即枯死。而问题是,竹子一旦开花,往往会成片"株连",甚至方圆数百平方公里范围的竹海都一起衰败,且老幼皆陨——不管是长了多年的老竹子,还是刚一两年的新竹子,都难逃一死。这种特性往往会造成大麻烦,除了可爱的熊猫会挨饿之外,还会给竹子产业以迎头痛击,如印度的竹子造纸产业就曾因为大片竹子开花而蒙受重创,在相当长的时间里一蹶不振。而对于依靠竹海生活的人们来说,竹子开花更是他们的灾难,其风险跟农夫遭遇百年不遇天灾,庄稼绝收颇为相似。因此,掌握竹子开花的秘密,就显得格外重要了。

在科学界,竹子开花则被称为"植物界神秘事件",吸引了众多研究者的目光,虽然一些竹种有60年周期定律之说,即约60年一开花,但是这个定律十分不准。竹子的花期脾性怪异,难以预料。2012年,中国科学院昆明植物研究所发布了麻竹的全基因组图谱,据推测其中有关开花的基因多达290个,整个开花程序似乎就是一个神秘的链条,像天书般难以解读。

当然,一般说来,竹子开花的影响因素中,环境因素是催化剂之一,比如强烈阳光、干燥的空气、养分的缺乏或是太阳黑子的爆发等等。不过这些因素至今都没有得到准确验证。唯一可以肯定的一点是,竹子开花绝非只受环境因素的影响。举例来说,1907年,远隔重洋,所处环境迥异的中日英三国的毛金竹就同时盛放了;而在1959年,中日美苏的五月季竹竟然也不约而同地也同时开花了。

到底是什么在暗暗操纵着竹海的兴衰?从竹子研究界流传着"一条竹鞭"的故事,似乎能摸索到一点脉络。

【竹鞭,即竹子的地下茎,它们不仅为快速生长的竹林储存和提供大量养料,也是扩张竹林领土的核心力量。它们能随机向各个方向生长延长,每个生长点都具有一枚十分坚硬又锐利的锥状笋尖,其穿透力极强,几乎可以刺穿任何坚硬致密的土壤,甚至可以穿过岩石、砖墙、水泥的缝隙或越过阻碍物形成跳鞭继续生长。图片来源:bamboobotanicals.ca】

1910年,一位植物猎人将一棵神农箭竹从中国湖北神农架引入了欧洲,后来又有人将这丛竹子的后裔引入了美国。在时间过去半个多世纪之后,欧洲和美国的神农箭竹在某个时间相继开花了。更有意思的是,在欧美两地的竹"亲戚"开花枯萎之后不久,仿佛是心有灵犀,情深意重般,神农架当年引出竹种的那丛神农箭竹竟然也开花并枯死了。

若深入探寻,便会发现,诸如此类带有神秘"感情"色彩的竹子开花事件远远不止一起。因此有研究者认为,竹鞭中暗藏着竹子兴衰的重要原因,一些神秘的信息通过竹子隐秘的地下世界,悄悄传播着。

同其他高等植物一样,竹子通过开花结果才能繁育下一代。虽然蔓延的竹鞭也能长出新的竹笋和竹竿,但严格来说不能算是"下一代",而更近似于人类不断长长和生发的指甲和头发而已。在这个意义上,对于大片自然繁殖形成的竹海来说,它们是由地下的竹鞭联系在一起的整体,无论地面上的竹子是老是幼,但地下茎(竹鞭)的年龄往往是一样的,即所谓的"同龄竹",具备这样身份的竹子,在合适的条件下,就有可能同时开花。

可以作为佐证的一种现象是,在人为活动频繁的地区,由于竹子的引种方式和竹种来源受到人类活动的干扰而产生较大差异,容易形成"异龄竹",就算是种类相同,且生长在一起,也往往不会出现大面积同时开花的情况。

对很多人来说,竹子开花是灾难,但仍有一些人热切地盼望着竹子开花,他们便是竹子科学的研究者。这些人在实验室中辛勤工作,不断探寻,就是为了让竹子尽快开出神秘的花朵。这是因为对竹子本身来说,开花结籽是一种自我更新的重要手段,要想进行杂交,就必须让竹子开花。不过,这项工作无法在自然的竹林中进行,因为竹子开花的周期太长了也太难以捉摸了。一般来说,竹子开花周期是60年,如毛竹等,而刚竹、紫竹和冷箭竹的花期稍短,但也有40-50年。如果在自然情况下进行竹子杂交试验,理论上一个人一生只能完成一次,这无疑大大制约了育种进展。1985年,印度德里大学的科学家让试管中的牡竹开出了花朵,在随后的20多年时间里,中国、美国、日本、印度多国科学家已经让10多种竹子花朵在试管中绽放了。这些动人的竹子"新花事",为人类不断探寻竹子的秘密,挖掘竹子的财富潜力带来了更多可能。

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