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【中科院之声】奇妙豆世界(上)丨凡此种种

文章来源:中科院之声  |  发布时间:2021-12-30  |  作者:杜燕 李培  |  浏览次数:  |  【打印】 【关闭

 

  编者按:种瓜得瓜,种豆得豆,种子到底有多神奇?中科院之声与中国科学院昆明植物研究所联合开设“凡此种种”专栏,为大家讲述种子的有趣故事,介绍大自然中匠心独具的种子植物。

  豆科是第三大开花植物科,具有686属,超过18000种植物,通常分为三个亚科:云实亚科、含羞草亚科和蝶形花亚科,广布于全世界。其生活型既有草本、灌木,也有乔木类型,花序为总状、聚伞、穗状、头状和圆锥花序,呈现出了较大多样性,那作为繁殖和散布器官的果实和种子情况又是如何呢?

  豆科果实的多样性 

  豆科的果实类型统一为荚果,但形态上却呈现出了巨大多样性。除了人们日常熟知的豌豆、四季豆等的长椭圆形外,豆科植物果实中还存在着一些奇葩。

 

图1. 豌豆果实和花(图片来自于veer图库) 

  腊肠树(Cassia fistula)的果实呈圆柱形,长30-60厘米,宽1.4-2.5厘米,10-12月成熟后就会由绿色变为棕褐色,色形都如人们爱吃的蜡肠。其内含有40-100粒种子,相互之间通过横隔膜来分隔。由于腊肠树的果皮成熟后不会裂开,故当种子变干,体积缩小后,轻轻摇晃果实,就能听到它们敲打果皮的“嚓嚓”声。

 

图2. 腊肠树果实 

  膀胱豆(Colutea delavayi )的果实长3.5-4厘米,宽1.8-2厘米,果皮薄,并向外膨胀成气球状。待10-12月成熟后,它就会脱落,并借风或河水,飘(漂)离母株,将其内的种子传播到远方。

 

图3. 膀胱豆果实 

  交趾酸榄豆(Dialium cochinchinense)的果实呈圆球形、卵形或椭球形,棕褐色,表面具有一层短绒毛,摸起来就如天鹅绒般柔滑,且具有金属光泽。其内含有一层黄棕色、泡沫质的干燥果肉,酸甜可口,可吸引动物前来取食并传播种子。

 

图4. 交趾酸榄豆果实           

  榼藤(Entada phaseoloides)的果实长74-94厘米,宽8-12厘米,厚1.2-3.6厘米,由9-13个节荚构成,可能是我国最长的豆荚了。待果实成熟后,节荚就沿着横瓣膜逐节脱落,以此进行传播,而每个节荚内则含有种子一粒。

 

图5. 榼藤果实 

  象耳豆(Enterolobium cyclocarpum)的果实厚实肥大,长19.6-37.2厘米,宽3.3-7.0厘米,厚1.0-1.3厘米,两端浑圆,且向内弯曲成耳状,形似大象的耳朵。

 

图6. 象耳豆果实 

  南苜蓿(Medicago polymorpha)的果实呈螺旋状,能旋转2-6圈,表面长有倒钩,能钩在经过动物的皮毛上进行传播。

 

图7. 南苜蓿果实 

  密花豆(Spatholobus suberectus)的果实竟有着像槭树科果实一般的单翅,能在空气中和风中如飞机螺旋桨般旋转,使种子轻轻落地,而不会摔伤,同时还能帮助种子飞离母株一段距离,得到更大成长机会。

 

图8. 密花豆果实 

  云南甘草(Glycyrrhiza yunnanensis)的果序呈椭球形,长3.9-6.6厘米,宽3.1-3.9厘米,厚2.9-3.7厘米,密生着许多荚果。而每一荚果为长卵形,长1.2-1.8厘米,宽3.9-5.9毫米,厚2.7-3.8毫米,顶端尖,表面密被三种长度和粗度的黄棕色刺状腺毛,从而使云南甘草的果序整个看起来就如同刺球一般,能有效保护种子不被动物取食。

 

图9. 云南甘草果序和果实 

  豆科的果实呈现出了那么大的多样性,那藏于其内的种子呢?

 

  豆科种子的多样性  

  豆科种子的大小变化较大,长度可从0.5毫米到180毫米,宽度从0.4毫米到120毫米,厚度从0.1毫米到70毫米;形状除了肾形外,还有圆形、椭圆形、卵形和不规则形;表面光滑,或有槽、脊、褶皱、翅等,呈现出了较大多样性,你认识多少种呢?

  猪腰豆(Afgekia filipes)的种子为肾形,棕色,长8.6-11.1厘米,宽4.4-5.9厘米,厚3.9-4.8厘米,重105-187克,在形状、大小和色泽上都像极了一个猪腰,它可能是我国豆科中最大的种子了。

 

图10. 猪腰豆种子 

  海红豆(Adenanthera microsperma)的种子形状为心形,且呈红色,就如同一颗红心,让人见之即想起王维的“相思”之诗。

 

图11. 海红豆种子 

  相思子(Abrus precatorius)的种子为椭球形或圆球形,表面三分之一为黑色,三分之二为红色,且光亮润泽,质地坚硬,让人喜爱无比,常被制成各种饰品。

 

图12. 相思子种子 

  熊猫豆(Vigna umbellata)的种子为椭球形,背面为红棕色,腹面为乳白色,白中夹杂着酷似熊猫眼睛、鼻子、脚掌形状的斑点,故称“熊猫豆”,是我国河西走廊的珍稀名贵彩色豆种。

 

图13. 熊猫豆种子 

  榼藤(Entada phaseoloides)种子的形状为近圆形,呈棕褐色,长3.34-5.57厘米,宽3.25-5.47厘米,厚1.26-2.01厘米,外形就如一枚象棋棋子,故该种植物也被称为“棋子豆”。

 

图14. 榼藤种子 

  鹰嘴豆(Cicer arietinum)的种子在脐部附近有一个喙,形如鹰嘴,故名鹰嘴豆,而其整粒种子远观却又像鹰头、鸡头或羊头,故又名鸡头豆、羊头豆、脑豆子等,是世界上面积和产量排名第二的食用豆。

 

图15. 鹰嘴豆种子 

  决明(Senna tora)的种子形状则与豆科其它属种子不同,呈现出了独特的斜四棱形。

 

图16. 决明种子 

  缅茄(Afzelia xylocarpa)椭球形的种子顶部具有长1.4-1.8厘米,宽1. 7-2.2厘米,厚1.4 -1.7厘米的黄色种阜,看似好吃,却硬如石头,可用来雕刻印章。

 

图17. 缅茄种子 

  马占相思(Acacia mangium)的种子较小,为倒卵形或椭圆形,黑而有光泽,基部生有长于种子数倍、如肠状弯曲的黄色珠柄,可吸引蚂蚁前来搬运,借此传播种子。

 

图18. 马占相思种子 

 

    (中科院之声 2021年8月1日)

    来源:https://mp.weixin.qq.com/s/X2Ohb71PumqLuciEYghFKg


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