水生植物争霸赛——漂浮植物居然会“轻功”丨花花万物

编者按：从深海到高山、从沙漠到雨林，地球的每一处都有植物的印记。岁月流变、气候变迁、地质运动、生境更迭，植物历久弥新、在不断演化中保持着多样化的世界。中科院之声与中国科学院武汉植物园联合开设“花花万物”，在这里，我们关注植物的生存、竞争、繁衍、死亡，展示自然界的奇特多姿，解读生物的万千气象，探索神奇的生命秘境，致敬这无声无息又蓬勃多姿的世界。

搞事情的水生植物界，今年来了一群名字很唬人的参赛者，它们就是漂浮植物！听名字就知道这是一群“会轻功”的植物，只不过这“轻功”是借助水来施展的。自2020年以来，“水生植物之最”大赛已经连续举行了两届，第一年的沉水植物个个身怀绝技（《不走寻常路的水生植物》），第二年的浮叶植物有着明确的“阶级制度”（《水生植物争霸赛——谁是你心中的No.1》），接下来让我们拭目以待漂浮植物界的选手有何过人之处！

1号选手：大薸（piáo）——水上不倒翁

参赛宣言：漂浮植物界的killer，不要因为我看起来肥乎乎的就低估我的“战斗值”！

大薸

个人简历：

姓名：大薸，小名水白菜、水芙蓉，大名Pistia stratiotes，天南星科大薸属的“独苗苗儿”。

身高：通常不超过10 cm，显然不是大高个儿，但在漂浮植物界已经不算矮了。

三围：人们把我这种体型称为“玫瑰花型”，绿色的玫瑰你喜欢吗？

体重：说起体重，就不得不提一下我的“秘密武器”，不管你把我推入多深的水中，我都能立马浮出水面且保持原来的方向，就像水面上的“不倒翁”，所以胖或瘦对我来说都不是问题，并不会影响我在水面施展“轻功”。

参赛技能：沉水植物界的killer狸藻是“吃肉”杀生，而我是通过快速繁殖长自己的植株让别人无处可长。

个人特长：我有无数个孩子。看到这脆弱的“脐带（横走茎）”了吗，只需稍稍用力，它们就会离我远去，成为一个新的我。有人观察过我，在没有干扰的情况下，一年时间我可以一棵“变”上千棵，称霸一方水体还是轻轻松松的！除此之外，我的种子可以对抗恶劣的环境，比如在干旱或持续数周的冰冻环境中，我的家族也是可以得以延续的。双管齐下，就没有我到达不了的远方。

面试官评词：坚韧（内心OS：看起来软萌可爱，竟不是“善茬儿”）

大薸

补充资料：由于大薸极强的无性繁殖能力，极易泛滥成灾。其强大的根系会大量消耗水里的氧气，造成水面下的鱼类、沉水植物等缺氧而死亡，杀手也是名副其实的了。大薸的“不倒翁”特性取决于超疏水性，超疏水性大家可能不熟悉，它就是荷叶出淤泥而不染的秘密武器。与传统荷叶相比，大薸在超疏水结构的基础上提高了漂浮性，不仅在水面上可以始终保持原来的方向，而且“玫瑰花结”中间的液体通道可以自动排出上表面残留的水。科研工作者受其自我调节漂浮机制及排水逻辑的启发，在2022年提出了一种新型界面不倒翁，可用于优化风浪中水面微型探测器、水生微型机器人等领域的发展。除此之外，大薸的叶和根对原油有较强的吸附能力，可用作石油泄漏时的吸附剂。

2号选手：水鳖——虽然我确实有“龟壳”，但我真的不是鳖

参赛宣言：水鳖指着自己的心形叶片，委屈巴巴地说，此心可鉴，我为自己正名！

水鳖

个人简历：

姓名：水鳖，小名马尿花，大名Hydrocharis dubia，水鳖属的“独苗苗儿”。

身高：按长度算的话，也是能达到一扎长（15 cm）。

三围：好看的皮囊千篇一律，我没有傲人的曲线，但我有如梦似幻的小花。

体重：也就比上位选手重一丢丢吧。

参赛技能：金鱼会吐泡泡，我会“吐”种子。不同于其他水生植物的种子需要在底泥中萌发，我在快萌发的时候，会像吐“炮弹”一样，将一颗颗种子吐到水面上发芽。

个人特长：我有祖传的“龟壳”，但我真的不是鳖。

面试官评词：别致（内心OS：竟是被名字耽误了）

水鳖的花

补充资料：话说水鳖的重名率真高，不仅和水里游的鳖重了名，空中飞的居然还有一个水鳖。黑龙江省的松嫩平原上有一种昆虫也叫水鳖，因为能飞能爬能游，所以也叫海陆空。怕虫的人看到它，怕是要尖叫出来，但在当地它可是一道深受喜爱的美食。水鳖不是鳖，为什么还需要“龟壳”呢？因为水鳖要想漂浮在水面上就要有足够的浮力，其叶片背面的“龟壳”就是它的通气组织，里面都是空腔，相当于它的“游泳圈”。背着“游泳圈”，水鳖就不用担心自己的叶片不能漂浮在水面上了。除了叶片上的“龟壳”，水鳖的叶柄上的厚壁组织让它像一个擅长托举的“健身达人”，在水面空间不足时，可以轻松托举起叶片。水鳖每个果实内都有上百粒椭圆形的小种子，每颗种子通常不足半毫米长，种皮上有许多毛状凸起，看起来萌萌哒。当种子快萌发的时候，就会像吐小“炮弹”一样把种子吐出，漂到水面上发芽。不得不说，水鳖的厉害之处在于从娃娃抓起，先发制人，从萌发的那一刻就开始抢占地盘。

水鳖的种子（图片来源：付文龙）

3号选手：无根萍——世界之最

参赛宣言：我开世界上最小的花，结世界上最小的果，作为世界上最小的种子植物，我为自己创下了三项世界纪录感到骄傲！

你没看错，红色圈中的才是无根萍

个人简历：

姓名：芜萍，小名无根萍，大名Wolffia arrhiza。

身高：最大的个头也不超过1.5 mm，比芝麻还小说的就是我了。

体重：mini型的我也就比鸿毛轻一点点。

参赛技能：超强的无性繁殖能力，一不小心就和1号选手的参赛技能“撞车”了呢！

个人特长：我还可以再小一点！不要妄想不借助工具就可以窥得我的花貌。

面试官评词：精致（内心OS：人不可貌相）

显微镜下无根萍的花（图片来源：中国植物志）

补充资料：你也许不认识它，但它实实在在存在着，存在于大大小小的池塘中、稻田里。它太小了，小到你平时注意不到它。作为世界上最小的开花植物，它其实仅有一团细胞，在开花的时候也只有一根雄蕊和一个雌蕊，只有针尖般大小，要放在显微镜下才能看清楚。可谓是简单之至，毕竟在上亿年的进化历史中，无根萍通过不断地缩小自己来适应环境的变化。但人不可貌相，无根萍无性繁殖速度非常惊人，一天一夜就能完成孕育一个新生命，按这个速度算，只需四个月，一个无根萍繁殖的后代体积就有地球那么大了。

几位参赛选手的简历看完了，和往年一样，请各位看官秉着公平公正公开的原则，在留言区评出本届你心目中不走寻常路之最的水生植物吧！目前沉水植物、浮叶植物和漂浮植物已展示过各自的风采了，大家对迟迟还未露面的挺水植物有什么期待吗？

参考文献：

1. Sculthorpe C D. (1967). The biology of aquatic vascular plants. Edward Arnold, London.

2. Yang, Y., Bai, H., Li, M., Li, Z., Wang, X., Wang, P., & Cao, M. (2022). Interfacial floating tumbler with penetrable structure and Janus wettability inspired by Pistia stratiotes.Materials Horizons.

3. Zeiger, C., da Silva, I. C. R., Mail, M., Kavalenka, M. N., Barthlott, W., & Hölscher, H. (2016). Microstructures of superhydrophobic plant leaves-inspiration for efficient oil spill cleanup materials.Bioinspiration & biomimetics, 11(5), 056003.

校审：江红生

图片除标注来源外，其他来源作者

来源：中国科学院武汉植物园

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