當別的種子匆匆離家，這些種子卻在媽媽身上發芽_風聞
把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育2021-10-15 09:15
撰文 | Mirror
植物開花結果後，總是想盡辦法把種子連同果實“甩”到別處去，讓它們落地後自力更生。
紅樹 | 圖源：Wikipedia
然而，自然界中卻有這麼一羣植物寶寶，還沒等到落地，就“迫不及待”地在母親懷裏萌發了。正如動物受精卵在媽媽腹中發育成胎兒，這些種子直接在母體上萌發的現象也被稱為胎生（vivipary，又稱胎萌）。
胎生現象在植物界並不常見，但在熱帶和亞熱帶的紅樹林中卻隨處可見。大約三分之一的紅樹林植物有胎生現象。
美洲紅樹（Rhizophora mangle）胎生繁殖體 | 圖源：Wikipedia
紅樹上懸掛着的一根根蠟燭般的“果子”其實並不是它們的果實，而是種子在果實中萌發後，胚軸伸長形成的胎生繁殖體。它們一邊從母體吸收營養，一邊靠着自己的葉綠體進行光合作用。
當繁殖體在母樹上萌發到一定階段後，才會像“箭”一樣墜地紮根。一些繁殖體在樹上長到半米長才離開母親，可以説是“巨嬰”了。
總花紅樹（Rhizophora racemosa）繁殖體長長的胚軸 | 圖源：Wikimedia Commons
植物胎生又分為顯胎生和隱胎生，前者你可以看到還在樹上的種子萌芽突破了種皮、果皮，明顯從果實中探出來，而後者則是悄悄地在果實中發芽，只有切開才能看出來。
在紅樹林裏，有8個屬的植物都是以胎生為主要繁殖方式，其中紅樹科植物的4個屬是典型的顯胎生，包括紅樹屬（Rhizophora）、秋茄樹屬（Kandelia）、角果木屬（Ceriops）和木欖屬（Bruguiera）。
顯胎生的紅樹和秋茄樹突破種皮的過程 | 圖源：DOI: 10.17521/cjpe.2016.0087
另外4個不屬於紅樹科的屬是隱胎生，包括海欖雌屬（Avicennia）、蠟燭果屬（Aegiceras）、水椰屬（Nypa）和假紅樹屬（Pelliciera）。
這些紅樹林裏的植物為什麼選擇如此奇葩的“下崽”方式？
植物自己恐怕沒得選，生活在條件惡劣的海岸潮間帶，唯有適者才能生存。
潮間帶每天潮漲潮落，紅樹林的根部會長時間浸泡在海水中。被水淹沒的根系呼吸不暢，而且海水的鹽濃度又很高，讓內陸植物天天泡在這樣的鹽水浴中，你就可以收穫一批“鹹菜”。
紅樹的根系 | 圖源：Wikipedia
而紅樹學會了在這樣的地方“踮起腳尖”，它們發達的根系高高抬起，還從地下探出“筍”般的呼吸根。它們的組織細胞也能夠過濾、排出鹽分，不讓自己鹹死。
紅樹林地上密密麻麻的呼吸根 | 圖源：Wikipedia
成熟的紅樹能夠自如應對海水環境，但小傢伙們可不一定。就像動物胎生相比於卵生的優勢，先在母體上發育的繁殖體，離開母體時的起點就比種子高。一方面，繁殖體的胚軸已經相對成熟，長而發達的胚軸有更大的概率能直接扎進灘塗裏，順利紮根；另一方面，繁殖體長期和母體相連，繼承了母體的鹽離子濃度，更容易適應母體所在的環境，即使漂流也可能存活數十天。
紅樹幼苗 | 圖源：Pixabay
大多數植物種子只有找到適宜環境才萌發，否則就休眠，就像千年古蓮子。而胎生植物的種子沒有休眠期，它們必須快速開始面對殘酷的環境。休眠期的長短是由激素調控的，脱落酸（ABA）是一種促進植物休眠，同時抑制萌發的激素，胎生紅樹胚胎中的脱落酸濃度比一般植物要低。
普通植物的種子在休眠期含水量會降到8%左右，而胎生植物的種子始終保持較高的含水量，畢竟水分也是萌發的必要條件。
生活在海灘邊的少數仙人掌植物也會採用胎生方式，讓種子暫時呆在果實的“象牙塔”裏，萌發後再獨立。
仙人掌的胎生現象（上：Ferocactus herrerae，下：Stenocereus alamosensis） | 圖源：Cota‐Sánchez et al. (2007)
常見的作物在特殊環境下也會出現胎生現象，比如玉米、水稻、草莓、番茄。
番茄、甜椒、西柚的胎生顯性 | 圖源：Cota-Sánchez, J. H. (2018)
這一般是由於環境過於潮濕温暖，成熟的種子在果實內部剛好達到萌發條件就會這樣。
草莓種子直接在植株上萌發 | 圖源：Wikipedia
還有的植株與休眠相關的基因突變了，種子不再休眠，於是就直接在母體中萌發了。農作物提前萌發會影響收成，需要儘可能避免。
你可能還聽説過胎生狗脊，這種蕨類的學名叫做珠芽狗脊（Woodwardia prolifera）。
珠芽狗脊上的珠芽萌發，就像葉子長在葉子上 | 圖源：inaturalist
“珠芽”不是由受精卵發育而來的種子，也不是孢子，而是植物的營養繁殖結構，和塊莖、塊根一樣，可以用來無性繁殖，長成和母體一樣的新植株。
山藥葉腋間長的山藥豆也是一種珠芽，每個珠芽可以獨立發育成新植株。
山藥豆是一種珠芽 | 圖源：Wikipedia Commons
像這樣的營養結構直接在母體上發育成幼體也不算真正的胎生，只能算“假胎生”（pseudovivipary）。
假胎生一般出現在生存條件惡化，植物沒精力有性繁殖的時候，索性就搞個分身，先保住自己的基因再説。
這一點動物也差不多，要是生活艱難，找對象不如先乾飯。