缺水的植物貯存水分的方法

在美國亞利桑那州的薩瓜羅掌國立紀念公園裡，不是所有植物都是水分不足的。在宏大的林孔山脈針葉林裡，植物從根部吸入大量水分，然後從樹葉散發出去。該處位於公園的偏遠地區。然而，令遊客慕名而來的就是這個炎熱、乾旱的沙漠低地。那裡全年平均降雨量一般都不足30厘米，正是貯水植物繁衍生長的理想地方。

園內大約有50種仙人掌，當中貯水最多的非薩瓜羅系巨型仙人掌（學名的英文是Carnegiea gigantea）莫屬了。這個國立紀念公園便是以這種植物為名的。薩瓜羅掌的種子十分細小，長大後卻變得非常巨大，但要經過多年時間才能長至這個程度。薩瓜羅掌的種子只有本段的小數點那麼大。一年後，幼苗也只有0.6厘米高；15年後長高至0.3米，50年後則高達2米。75年後才開始長出枝子，然後再開花結果。一株成熟的薩瓜羅掌一年可結出數萬顆種子，一生所產的種子約達4000萬顆之多，但也許只得一顆種子能夠長大而活得這麼久。薩瓜羅掌的壽命可長達200歲。株身寬0.8米，高15米，重約十噸——其中重量五分之四是水分。它貯存水分的能力多麼驚人！

薩瓜羅掌尋找水源的本領也十分高強！它的根部入土不深，但卻像網狀般向四周延伸至30米外。大雨過後，根部吸取的水分可達750公升之多，足以維持它一年所需。圓柱狀的薩瓜羅掌的主幹和分枝都各有至少12條木質莖脈，使幹體更為牢固。手風琴般的褶體可張可收，全視乎體內的水分多寡而定。翠綠和蠟質的外皮既可進行光合作用，又能保存水分，其上的尖刺則可制止動物竊取水分。

但最神奇的莫過於是仙人掌毋需消耗大量水分才能夠製造食物。光合作用是植物製造食物所不可或缺的過程，這個過程需要根部提供水分、空氣中的二氧化碳和陽光三者配合才能進行。在白晝，大多數植物需要透過葉上的氣孔散發出大量水分，與此同時又要吸取光合作用所需的二氧化碳和陽光。

不過，在乾旱、災熱的日間，仙人掌是不可能再消耗這麼多的水分的。所以，仙人掌會將氣孔關閉，防止水分從表層蒸發而大量流失。但是，這樣行卻同時阻止了二氧化碳進入植物體內。此外，若缺乏陽光所提供的能量，光合作用也難以完成。這種矛盾現象可以怎樣解決呢？靠著一項奇特的生物構造設計便行了。

矛盾現象，迎刃而解

沙漠晚上氣溫低降，有時甚至變得寒冷。仙人掌就利用這個時機，張開氣孔，吸取二氧化碳，同時又可避免大量水分蒸發而消失在夜空中。不過，仙人掌並沒有在這個時候進行光合作用。相反，仙人掌會進行一項獨特的化學反應而以有效的方式將二氧化碳貯存起來，這種化學反應稱為PEP（磷酸烯醇丙酮酸鹽）系統。稍後，仙人掌便將二氧化碳輸送到適當的部位以供在日間進行光合作用。

光合作用本身是一項十分複雜的過程，涉及70多種不同的化學反應，因此有人喻之為「名副其實的奇跡」。仙人掌以特別的方式在晚間便開始進行光合作用的部分過程，藉此保存水分，這就更教人嘖嘖稱奇了。當然，進化論者會將一切歸因於盲目的機遇。但是，既然有好幾種各不相關的植物也進行這種特殊形式的光合作用，這盲目的機遇所發生的次數就絕不止一次，而必須發生多次了。充分的證據和常理均同時證明，這種奇妙的光合作用是睿智的創造者的偉大設計。

服務「社群」

薩瓜羅掌服務「社群」。四月下旬到六月期間，主幹和枝幹的頂端會長出白色的花朵，像帽子一般蓋著頂端部分。每朵花在夜間盛放，到了翌日便會凋謝。每一株薩瓜羅掌都會夜復一夜地重演開花的奇景，如是者大約維持四個星期，曾經逐一盛放的花朵竟達百朵之多。這種嬌美多姿的花朵贏得了亞利桑那州之花的美名。雀鳥、蝙蝠、蜜蜂和飛蛾均會從中攝取花蜜，散播花粉。

六、七月間，果實熟了。郊狼、狐狸、松鼠、收穫蟻和大群雀鳥便以這些果實和種子充飢。金翼啄木鳥和啄木鳥在株幹上和枝子上啄開了很多洞口作巢，數目遠比實際需要為多。由於要防止水分流失，薩瓜羅掌會利用瘢痕組織去保護和治愈傷口。不久之後，這些破口又再遭其他雀鳥佔據，包括妖鶚、鳴角鶚和小鷹等。雀鳥要奪得個破口好作棲息也實在不易哩。

以往，印第安人曾把葫蘆般的破口割下當作瓶子盛水。薩瓜羅掌體內貯滿了水，重量驚人。支撐幹體的木質肋條十分堅硬，可以用來蓋房子和造圍欄。高大翠綠的薩瓜羅掌也會結出纍纍的果實，果子多汁，形狀像無花果。土生的帕帕戈印第安人會用長杆子將果實從莖部頂端和枝子敲下來，然後製成果醬、糖醬、還有酒類飲品。薩瓜羅掌的種子也可以供印第安人和他們飼養的雞食用。對帕帕戈人來說，薩瓜羅掌的果實具有重大的價值，收割果子正象徵新一年的來臨。

在沙漠生長的植物有很多方法應付水源短缺的問題。牧豆樹屬的植物不愁缺水。它的主根會一直向下伸延10至30米深的地底，尋找水源。可是，在主根還未找到水源之前，幼苗又如何經得起長年累月的乾旱呢？這僅是沙漠上眾多難解之謎的其中之一而已。在夜間開花的仙人掌屬會長出一個球莖，作為自用的地下水庫。拉瑞阿屬灌木會伸出長長的根來，收集水分，同時又會滲出毒液，將附近剛要生長的幼苗殺掉。

可愛的年生植物會在春天長出燦爛的花朵，使沙漠大地裝飾得煥然一新。可是，這些年生植物卻沒有任何神奇的設備去應付水源短缺。那麼，有什麼對策呢？只好避開缺水的情況吧！年生植物的種子體內具有可以產生抑制作用的化合物，能夠制止植物萌芽。倘若大雨將這些化合物沖走，種子便會發芽生長，開花結子，繁殖下一代。降雨量至少要達1.3厘米才足以把化合物清除，稍降甘霖是起不了什麼作用的。年生植物的種子可以說具有量度降雨量的能力，若非有足夠的雨水浸潤地面，使其能夠完成整個生長過程，種子便只會繼續隱伏不出好了。它們決不會做沒有把握完成的事。

薩瓜羅掌四周都長滿了有趣的夥伴，豈不是嗎？

［第24頁的圖片］

薩瓜羅掌的花朵和果實

［第25頁的圖片］

高大的薩瓜羅掌成了鷹的棲息之所

［鳴謝］

Frank Zullo