種子428-4:窮盡想像力仍難以想像—二葉樹科(Welwitschiaceae)
二葉樹科是買麻藤目 (Gnetales) 中的三個科之一,這三個科包括二葉樹科、麻黃科 (Ephedraceae) 和買麻藤科 (Gnetaceae),它們可說是裸子植物中的異類,和尋常見到的松、杉、柏甚至是蘇鐵銀杏等都完全不一樣。這個目中的很多種類在不揭曉它是裸子植物之前,難以想像這竟然是裸子植物,甚至還曾經被認為是連結裸子和被子植物的失落環節。二葉樹科這種奇特的模樣,讓日本人給它取了一個「奇想天外」的名稱,可見這種植物超乎想像的程度。
形態
二葉樹顧名思義,就是它只有兩片葉片,這兩片葉並不像大多數植物一樣會隨時間脫落更新,終生就只有這兩片葉子。這兩片葉片會隨著植株生長而變得越來越大,並且會從中間縱向裂開,所以看起來會像是一堆叢生狀的葉片,但是如果追溯到植株的基部,那麼其實就只有兩片葉子而已。二葉樹屬於雌雄異株的植物,雄株和雌株的毬花外型相當類似,都是從植株中央長出幾根多分岔的花序,上面長了幾個角錐形的毬花。雄株的毬花會從覆瓦狀的苞片中,伸出帶柄的聚合囊 (synangium),雌株也很類似,但是從苞片中伸出的是微柱 (micropyle)。雌毬果授粉成熟之後,便會逐漸成熟,長出帶翅的薄型種子。
親緣關係
許多研究均顯示,二葉樹科在買麻藤目中與買麻藤科 (Gnetaceae) 的關係較近,兩者形成一個單系群,而麻黃科 (Ephedraceae) 則是這兩者的姊妹群。雖然有這層關係,但是三者在形態上看起來根本毫無相似之處。
物種數量與分布
二葉樹科的現生物種僅有一種,即二葉樹 (Welwitschia mirabilis)。這種植物僅分布於非洲的西南部,從安哥拉境內的本蒂亞巴河 (Bentiaba River) 到納米比亞境內的奎斯布河 (Kuiseb River) 之間,距離海岸約10公里,往內陸延伸150公里的長型區域。這個區域位於納米布沙漠的北部和中部,是年雨量極低的乾燥地區 (平均年雨量低於100公釐)。這種極度乾旱條件,使得二葉樹發展出極深的軸根系統,並且生長於乾河道或是降雨量較高的區域,以取得深處的地下水。另一個水分的來源,則是源自於夜間升起的濃霧,二葉樹下垂的葉片有助於收集這類霧氣中的水分,並將水分直接往下澆灌到根系。此外,過去的研究發現二葉樹的葉片兩面均有氣孔 (一般多僅分布於下表面),認為可能有助於吸收空氣中的水分,但是目前的研究結果不支持這個論點。
有趣的是,生長在降雨量較少的地區的二葉樹的植株尺寸較大,而生長在降雨量較多地區的植株則反而比較小。這種有趣的差異可能來自於競爭,雨量較多的區域,二葉樹經常生長在疏林中,因此需要與其他植物競爭養分,然而在較乾燥的地區,二葉樹因為缺少其他植物的競爭,所以反而可以長得比較大。
目前為止,二葉樹在生育地中的數量仍多,更新也頗正常,所以並未被列入IUCN的任何保育等級當中。
用途與文化
羚羊和犀牛在乾旱的季節會啃食二葉樹肥厚的葉片,並留下粗厚的纖維,這類的啃食行為看似對二葉樹有害,然而在未傷害到葉片分生組織的狀況下,二葉樹仍然可以正常的生長。
過去,赫雷羅人 (Herero) 會採集柔軟的二葉樹中心 (特別是雌株) 生吃或是在灰燼中烤熟,因為吃起來相當柔軟的緣故,二葉樹得到onyanga這個名稱,意思是沙漠中的洋蔥。
結語
綜觀二葉樹,其獨特的形態、與買麻藤目其他成員之間的親緣關係,以及在極端環境中的適應能力,無不證明了它在演化史上的特殊地位。難怪J.D. Hooker在命名時,會選用mirabilis(拉丁文中奇特、奇妙之意)這個種小名,這種植物的奇特外型顯然帶給他極大的衝擊。儘管生存環境嚴峻,但二葉樹數量穩定,適應策略豐富,為研究乾旱環境中的植物提供了寶貴資料,且在當地文化中也扮演了重要角色。
[沙漠中的二葉樹]