胡杨(Populus euphratica),杨柳科落叶中型天然乔木。据化石资料表明,胡杨始于新生代,距今已有6500万年的历史。胡杨的意思是西域的杨树,说明了胡杨的故乡所在。在中国,胡杨分布在西北区域的新疆、甘肃、青海柴达木、内蒙西部一带的内陆河流域。因其生命力顽强,素有“生而千年不死,死而千年不倒,倒而千年不朽”的传说,成为文学家们争相歌颂的对象。其实,一株胡杨树的寿命一般为100至300年,最长也不过500年;而“千年不倒”是胡杨为了广揽水分而进化的密织如网的强大根系,将其牢牢固定在沙土上屹立不倒;但“千年不朽”其实与胡杨本身关系不大,是干旱沙漠地表环境由于缺少微生物的活动而形成的“干尸”。作为“荒漠河岸林”的胡杨,有一种傲骨凛冽的风格,它能“闻到水、嗅到水,跟着水走”。所以如果在大漠中见到衰亡的胡杨林,说明这里曾有河流经过。且其具有耐寒、耐热、耐盐碱、抗风沙等特性,起到很好的防风固沙作用,因而被誉为“大漠英雄”。为了适应荒漠极端环境,胡杨使出浑身解数,其根系可以深入到20米以下的地层中吸收水分,树叶和枝干能排出体内过量的盐分而形成“胡杨泪”,同时多种叶形相互配合与外界环境协调,故又称为变叶杨、异叶杨。
那么,变叶杨具体是如何变化的呢?
首先,多种形态的叶片集中于同一株树上,且自下而上为线形→披针形→缺刻披针形→缺刻卵形→缺刻菱形→缺刻阔卵形→缺刻扇形,呈渐变状态,形成不同的叶型。
胡杨植株自下而上不同形态的叶片类型
其次,扫描电镜下看到,随着叶型的变化,叶片表皮超微形态结构亦呈渐变状态,各种表皮附属物蠢蠢欲动。比如,表皮绒毛从无到有并逐渐增大密度;表皮蜡质层逐渐增厚,表面蜡质片层密度逐渐增加;气孔密度亦渐增加。
不同叶型表皮毛的分布(箭头所指为表皮毛)
不同叶型气孔及蜡质层的形态与分布
另外,从异形叶的功能上看,光合能力最大(细胞内叶绿体体积大且数量多,积累的淀粉粒也多)的叶型为缺刻披针形、缺刻菱形和缺刻卵形,居于树冠的中层;抗逆能力最强(附属物最丰富)的叶型为缺刻阔卵形以及扇形叶,居于树冠的顶层。这样看来,顶层叶片的高强度抗性,为中层叶片进行最大光合作用提供了保护伞,二者的结合便于底层叶片的发育。不同叶型相互配合,各司其职,共同完成生命活动。
不同叶型叶绿体形态(箭头所指分别为叶绿体和淀粉粒)
还有,一到秋季,就进入了胡杨林的观赏季。叶片中的叶绿素含量降低,具有保护功能的黄酮类及叶黄素等色素含量增加,不仅增强了生长季末植株的适应能力,同时又形成了一道靓丽的风景。
夏季和秋季的胡杨景观
看呐,何其伟大的变叶杨!
生命不息,奋斗不止!任何生命活动过程中,多多少少都会有一些坎坷,“适者生存”是永远不变的真理。
作者简介:刘玉冰,中国科学院西北生态环境资源研究院研究员,博导,长期从事荒漠植物抗逆适应机理的研究工作。