这些非洲植物的繁衍本能，每一种都足以让我们为之瞠目

“我也特别佩服传播种子的鸟，它的屁股是有多么硬，才能把种子蹭到金合欢的树上。”

刘冰

中国科学院植物研究所助理研究员

大家好，我是刘冰，来自中国科学院植物研究所。因为工作的关系，我经常要到非洲出差和考察。所以我长得有点黑，可能就是在那里晒的。我们主要的活动区域就是东非大草原，涉及肯尼亚、乌干达和坦桑尼亚等国家。

我们的主要活动区域

今天我要和大家分享的是东非地区的植物，讲述植物在这块土地上生存斗争的智慧。

东非高原的旱、雨季

有着“天壤之别”

东非地区有个东非高原，海拔大概有1000多米。在这里比较占优势的植被类型被称为稀树草原，下面这张图就是它的典型场景。

稀树草原（旱季）

大家可以看到，左图植被前方是正在迁徙中的角马群，后面是一些稀稀拉拉的乔木，其中有猴面包树、金合欢等。这就是稀树草原旱季时候的样子。右图也是稀树草原旱季时候的样子。那里的草本植物在旱季就会完全枯死，只留下地下部分；树上的大部分叶子也都落掉了。

我第一次去非洲的时候正好赶上旱季。当时我很失望，心想这里怎么这么荒凉，什么都没有。后来雨季的时候再去，我才发现这里完全换了一个天地。下图就是稀树草原雨季时候的样子，地上的草非常绿，树也非常光鲜。

稀树草原（雨季）

中国夏天的时候正好是非洲的旱季，冬天的时候则是非洲的雨季。所以，如果想看去看雨季的草原，那就要挑冬天的时候过去，如果想看旱季就要挑夏天的时候。

那里最壮观的场面——动物大迁徙是在旱季发生的。因为旱季的时候很多地方都没有水草，动物为了寻找新的水源地和新的植物就会发生迁徙。

为了不被吃掉，

非洲的植物装备了各种各样的“武器”

下图是金合欢类的树。金合欢其实是豆科的植物，国内也有一些它的亲戚，比如在公园里常见的合欢树，我们在植物园、行道树等场景中能够经常见到它。

合欢Albizia julibrissin

另外，还有盆栽的含羞草和山上野生的山槐（又名“山合欢”），这些都是豆科的植物，和金合欢是一个家族的成员。

山槐Albizia kalkora（左）和含羞草Mimosa pudica（右）

我国云南地区也有金合欢家族的一些种类。包括相思树（Acacia）、金合欢（Vachellia）、儿茶（Senegalia）、灰合欢（Acaciella）等很多属，它们共同组成一个大家族。

儿茶属Senegalia，左下图为云南吃的“臭菜”

在我国云南、广西、广东等热带地区，会有灌木状的一类金合欢。云南当地人还会把它的幼嫩的树叶当作野菜吃，当地就叫臭菜。其实就是闻着臭，但吃起来还是非常香的，感觉可能和臭豆腐的原理类似。

金合欢属Vachellia spp.、儿茶属Senegalia spp.

当然，它们在非洲就完全不一样了。上图中展示的就是非洲的金合欢的样子。它的树形比较统一，从基部开始分枝，上面是它展开的树冠，然后是它的叶子。

它为什么要长成这样的树形？最大的原因就是为了在当地残酷的生存环境中生存下去。作为食草动物的食物，千百万年来它们也一直在与食草动物的斗争中实现共存。作为稀树草原上最常见的一类树，金合欢就是其中的一个典范。它用的是什么办法呢？它的办法就是长刺，各种金合欢有着各种各样的刺。

金欢属Vachellia spp.、 儿茶属Senegalia spp.

比如左边的这两张图中，叶子还没长大，刺就长得相当长了，先把幼嫩的叶子保护起来。为了防止一些动物爬树，它们的树干上也会长很多刺，让动物们爬不上来（中）。还有一些金合欢虽然没有那么长的刺，但是它长着一种倒弯钩的刺，也很厉害（右下）。

另外，右上图中的金合欢是把茎干里的一些空间变得膨大，让蚂蚁住进去。如果有食草动物敢吃这个叶子，蚂蚁们就会马上出来攻击它。

大家怕不怕金合欢的这种“全副武装”？其实我是很怕的。因为我们在草原上采集金合欢的标本往往非常困难，需要戴着手套剪枝。尽管如此，它还是经常会把我们的衣服划破，把胳膊和手划得血肉模糊。

香花儿茶Senegalia mellifera

但是，有一些食草动物是不怕金合欢的，比如长颈鹿。上图是一种金合欢，叫做香花儿茶，它的整个树干上都有倒弯钩的刺。但是对于长颈鹿这样脸皮厚的动物而言，这些刺对它完全无效。它们的嘴、舌头、脸等部位的皮肤特别厚，完全可以抵挡这种刺。所以，长颈鹿在香花儿茶有叶子的时候吃叶子，有花的时候就吃花，完全不在乎这种刺。对于一些其他比较矮的动物而言，金合欢的这种防御手段还是很有效的。

另外，豆科的其他一些类群也往往会长成金合欢的样子，比如刺桐。

马赛刺桐 Erythrina burttii（豆科）

刺桐在草原区也是很常见的，往往会在旱季开满树的红花。为什么叫刺桐？因为它的树干上密密麻麻都是刺，所以很多动物是上不去的。

马赛刺桐 Erythrina burttii（豆科）

它们开花的时候非常漂亮，每朵花像一只飞翔的小鸟，事实上它也可能是靠这种形状来吸引鸟类为它传粉的。

光叶卤刺树 Balanites glabra（蒺藜科）

还有一些植物不但有刺，而且整个植物的树皮里会有一些苦味的物质，比如上图中的光叶卤刺树。如果动物吃了它，会感觉到口感特别不好。所以即使是那些不怕刺的动物咬上一两回，以后也不会再吃它了。

非洲的一些多肉植物也长得非常魁梧、高大。不像那种很可爱的盆栽的小多肉，而是长成下图中的乔木状的大树。

华烛麒麟 Euphorbia candelabrum（大戟科）

这种大戟能长到六七米高，外形像仙人掌，但是它和仙人掌没关系，它是大戟科的类群。整棵树的叶子完全退化掉了，只剩下绿色的茎干来进行光合作用。右下角的图片是它的花。

奇伟麒麟 Euphorbia bussei var. kibwezensis（大戟科）

这是另一种大戟——奇伟麒麟，它的茎上有很多棱，棱上又密密麻麻长了很多刺。如果碰上长颈鹿这样不怕刺的动物怎么办呢？它还有另一种武器——它里面有很多乳汁。把它咬开之后，乳汁就会渗出来。这种乳汁对于食草动物来说是剧毒的，所以这一类的大戟连长颈鹿都不敢下口。

除了这些乔木，当地的很多草本植物和灌木也都进化出了各种各样的防卫武器。

肯尼亚飞廉 Carduus keniensis（菊科菜蓟族）

比如这种飞廉，它浑身密布了硬刺，和国内的一些柔弱的飞廉相比要雄壮多了。

假杜鹃 Barleria sp.（爵床科）

这种灌木叫做假杜鹃，它的每一片叶子都武装到了“牙齿”，有很多的尖刺。

强刺老鼠簕 Acanthus eminens（爵床科）

这是强刺老鼠簕，除了叶子上有刺，动物想咬它的茎干都不可能，因为它的茎干上也有这种三叉的硬刺。

蝎刺荨麻树 Obetia radula（荨麻科）

除了这些物理性的刺之外，当地的植物还有一些化学性的防御武器。比如上图中的蝎刺荨麻树，从名字我们就能看出来它非常厉害。我们国家的荨麻中有一些能蜇人的小草本植物，但是在非洲它可以长成树，这种荨麻树最高能长到四五米。

蝎刺荨麻树 Obetia radula（荨麻科）

把它放大，我们能看到它的叶柄和茎上有密密麻麻的小刺。一旦皮肤碰到它，它就会马上把里面的毒液注射到我们的皮肤里，然后会起一个泡，疼上一个星期甚至更长时间。

刺痒藤 Tragia sp.（大戟科）

另外像这样会蜇人的植物还有刺痒藤。当时我没有意识到它是刺痒藤，于是也中了招。我的皮肤轻轻地被它的枝条叶子扫了一下，就感觉好像十几条毛毛虫在胳膊上爬来爬去，又疼又痒，这种感觉也会持续好几天。

巧用植物做篱笆

当地有这么多有刺的植物，居民们也经常会种植来应用。比如村子里邻居之间可能不盖围墙，那就直接种有刺的植物作为篱笆，相当于把两家隔开了，比如下图中的锡兰莓。

当做篱笆的锡兰莓

当地常见的锡兰莓有两种，一种叫做东非锡兰莓，一种叫做南非锡兰莓。它们的茎干上都有刺，而且结的果还可以吃，味道也不错，既能鲜食又能做成果酱。

东非锡兰莓 Dovyalis abyssinica 杨柳科（原刺篱木科）

南非锡兰莓 Dovyalis caffra 杨柳科（原刺篱木科）

有时候当地也会种一些没有刺的植物来做篱笆，比如下图中唇形科的一种植物——毛喉鞘蕊花，它也能长到三四米高。

毛喉鞘蕊花 Coleus barbatus（唇形科）

我就问当地人，种这种植物有什么用处？他让我猜。我就想，唇形科植物往往会有一些浓郁的香味，比如薄荷、迷迭香、薰衣草等，就猜是不是种它来做香料？

毛喉鞘蕊花 Coleus barbatus（唇形科）

当地人说不对，而因为它的叶子很厚、很大，所以在没有卫生纸的时候可以用来擦屁股。而且用起来丝滑柔顺，非常舒服。因为它有香味，擦完后人的手上还留有余香。这是一举三得。

借助鸟类进行传播的“智慧”

——桑寄生科

说到擦屁股，其实当地的植物为了生存，还会特别利用这种作用让动物帮它传播后代，比如桑寄生。

寄生科 Loranthaceae

上面这张图的背景是一株柏树，但是柏树上长出的应该是小的叶子，为什么会长出这种很宽大的叶子呢？其实，这是一种寄生在柏树上的桑寄生。它的果实成熟之后颜色非常鲜亮，就会吸引鸟类来吃。但它的果肉很黏，等鸟排便的时候，种子就被果肉黏在鸟屁股上了。这时候，这只鸟就得想办法去擦屁股，就要找一根枝条或者树枝去蹭，蹭了半天，终于把种子蹭到了枝条上。

于是，种子能够检测到它可能附着到了一个适合作寄主的枝条上，然后就会把生出的寄生根插到寄主的枝条里（右下角图片），去吸收水分和养料，之后上面再长出一个完整的植株。

规则篱药寄生 Phragmanthera regularis（桑寄生科）

这就是在柏树上长出来的一种篱药寄生，左图是它的叶子，右图是它的花，也是非常漂亮的。

非洲当地有非常多的鸟类，所以相对来说桑寄生的种类也非常多，因为有大量的鸟为它传播种子。如果你仔细观察的话，基本上在那里的每一棵乔木上都会发现各种寄生的桑寄生。

虾子花状卷蕊寄生 Englerina woodfordioides（桑寄生科）

这是虾子花状卷蕊寄生，它的花蕊有点像鸟眼睛。

伞蕊寄生 Emelianthe panganensis（桑寄生科）

这是专门寄生在很高大的猴面包树上的伞蕊寄生。因为树太高了，我们采集标本的时候会够不着，这时候可能就需要爬树。如果爬树爬到一定高度还是够不着怎么办呢？我们就要再拿来高枝剪，把它伸开有四五米长，然后把上面的枝条剪下来。

蔓茎寄生 Plicosepalus curviflorus（桑寄生科）

这种叫做蔓茎寄生，它最喜欢寄生在金合欢树上。

蔓茎寄生 Plicosepalus curviflorus（桑寄生科）

大家看这张图中那些弯钩的刺，为了采集这个标本，我又一次不幸地负伤了。而且我也特别佩服传播种子的鸟，它的屁股是有多么硬，才能把种子蹭到金合欢的树上呀。

在非洲“吃瓜”是一种什么体验？

如果大家关注娱乐圈，可能经常会当“吃瓜群众”。那么在非洲，我们也会吃瓜，但我们是真的在吃瓜。

刺猬黄瓜 Cucumis dipsaceus（葫芦科）

这是一种野生的黄瓜，叫做刺猬黄瓜。我们把它剖开之后，发现里面有果肉和籽之类的。闻起来有一股浓郁的黄瓜香气，但是吃起来味道却很一般。

黄瓜属 Cucumis spp.（葫芦科）

在当地，我们会见到各种各样野生黄瓜。为什么会关注这些呢？其实它们都是栽培黄瓜的一些野生近缘种。因为栽培黄瓜一定是从野生黄瓜驯化而来的，这些野生近缘种将来就是一些潜在的种质资源，比如它里面可能会有抗病、抗旱、抗虫等特性，通过杂交育种就有可能提升栽培黄瓜的品质，培育一些新的品种。

东非葫芦 Lagenaria abssynica（葫芦科）

这是一种葫芦，叫做东非葫芦，是栽培葫芦的一个野生近缘种。大家可能想不到，这种形状怎么会是葫芦呢？

葫芦 Lagenaria siceraria（葫芦科）

大家可能觉得，上面右边图片这样的才是葫芦的形状。但其实古代人用葫芦瓢舀水的时候，是左边的这种形态。后来又培育了装水和装酒的酒葫芦，才变成右边葫芦的形状。它们都是从野生状态的球形类型培育而来的。

在当地，这些瓜类是为了传播自己的种子才会结成这样的形状，让动物来吃它们的果肉。吃了之后，等动物走到很远的地方把种子排出来，就会把它的种子带到远方。这些植物没有脚，不会走路，就要靠动物来传播。

所有靠动物吃自己的果肉来传播种子的植物都有一个特性：它们的种子全是耐腐蚀的，绝对不会被动物的消化液消化掉。有人可能会问我怎么知道这件事，其实，如果吃瓜不吐籽，我们把它排出来的时候，就会发现那个籽还是完整的。

吊瓜树 Kigelia africana（紫葳科）

接下来我们继续吃瓜。上图是吊瓜树，但它并不是葫芦科的瓜类，而是紫葳科的，只是果实长得像瓜。左图是它红色的花，右图是整个植株。

吊瓜树 Kigelia africana（紫葳科）

我们看到吊瓜树满树吊的都是这种瓜，非常大，皮又很硬，也不容易打开。人是吃不了吊瓜树的果实的，那谁会吃呢？就是大象。大象在旱季会以这个瓜为食物，吃完了再把它的种子撒播到远处。

猴面包树 Adansonia digitata（锦葵科）

这是刚才我展示过的一张草原的图片，它的背景是猴面包树。这是它旱季时候的样子，它结的果人是可以吃的。

猴面包树 Adansonia digitata（锦葵科）

等到雨季，猴面包树就完全是另一种形态了。雨季的时候它的叶子非常绿、非常大，而且它还会开白色的花，花也很大。

猴面包树 Adansonia digitata（锦葵科）

等猴面包树结果之后，就到旱季了，所有的叶子会掉光，如上图所示。当地的很多动物会吃猴面包树的果实，也借此来帮它传播。

猴面包树的果实（左）和猴面包树的果汁（右）

当然，人也可以吃。我们把果实剥开，会发现里面有一些纤维质的果肉，味道比较酸。这时候就需要处理，可以加点水，再加点糖或者蜂蜜，然后调制一下，就做成了猴面包树的果汁。如果大家有机会去非洲旅游，一定要尝一下当地的猴面包树做的果汁，味道还是不错的。

虽然我做的是植物调查，但也难免要和当地的动物打交道，尤其是那些食草动物。因为对于我们来说，食草动物就是敌人，它吃我们心爱的植物。而且食肉动物基本不会伤害人，对人最危险的反而是两种食草动物，一种是大象，一种是非洲水牛，尤其是它们落单的时候。因为它们可能是被群体踢出来了，正在郁闷，看见了人就会生气，于是就朝人冲过来了。

所以，我们在很多地方考察的时候就会被强制要求雇两个保镖，像上图中的这哥们儿，带着枪来保护我们。有时候我也怀疑他靠不靠谱，问他枪里有几颗子弹。他说只有一发子弹。

我说：“一发子弹你够不够啊？”

他说：“当地的动物都很怕枪声，如果一旦出现危险，就朝天放一枪，那些动物听到枪声就会被吓跑。”

我说：“万一有那种性格怪的吓不跑，要冲过来怎么办？”

他说：“那你就争取不要做队伍里跑得最慢的人。”

非洲的草比人还高？

除了草原，非洲也有很多其他的生境。因为这里处在东非大裂谷地带，所以有很多的火山。在很久以前喷发的火山形成了一些高山，比如非洲最高的乞力马扎罗山，第二高的肯尼亚山，第三高的鲁文佐里山，它们都在东非这一带。

在这些高山上，比如在海拔3000米甚至3500米以上的地带是没有大型食草动物的。那么这些地方的植物的生存压力会不会稍小一点呢？其实压力也不小，它们面临的最大的问题就是冷。因为这里的海拔很高，每天晚上温度都会降到零度以下，白天又会升到20度，昼夜温差特别大。

这就是乞力马扎罗山的主峰。在100年前可能整个主峰都是覆盖冰雪的。现在因为全球温度升高，所以只剩山头那一点雪了。要想在这种状态下生存，很多植物会采取一些保暖措施。比如右图中主峰下这一片长得像莲花的乔木状的植物，它们叫做千里木，有好几米高。

林荫千里光 Senecio nemorensis（左）、千里光 Senecio scandens（右上）和琥珀千里光 Jacobaea ambracea（右下）

千里木在国内有一些近亲，比如千里光，像很多生长在路边开小黄花的小草本就是千里光。但是它在非洲的亲戚千里木就长得特别高大，能够达到七八米高。

乞峰千里木 Dendrosenecio kilimanjari（菊科千里光族）

千里木所有的叶子都聚集在最顶部（左图）。到晚上的时候，它顶部的叶子会稍微往里收合，把里面的幼嫩组织保护起来；到白天的时候再打开顶部的叶子。千里木开花的时候，其实也是和千里光这种小黄花类似的。

矮千里木 Dendrosenecio keniensis（菊科千里光族）

这是一种比较矮的矮千里木，但是也能够长到一两米高。

银绒千里木 Dendrosenecio battiscombei（菊科千里光族）

这是银绒千里木，它还附加了一层“棉被”，就是在它的叶子的背面有厚厚的白色绒毛，使保暖作用更好。其实我们从图中也能看出来，人和它相比是非常渺小的。这一类植物长得也很慢，据测算它每年大概只能长两公分，所以当地这些千里木大部分都有几百年的寿命。

如果再往上，接近乞力马扎罗山主峰的位置，连千里木都长不了，因为那里风又大、温度又更低。但是，还是有植物能够生存。

垫状千里光 Senecio telekii（菊科千里光族）

比如这是一种小型的千里光，叫做垫状千里光。为了防风，它只有10公分高，长得很矮，浑身密布白色绒毛来给自己保暖。这是非洲当地能够在海拔最高的地方生存的一种植物，可以长到5300米甚至5400米的样子，它的周围已经没有其他任何的生命了。

密毛山梗菜 Lobelia clavata（桔梗科）

除了千里木之外，在非洲当地还有一类草本植物也能长得非常高大，这是一种巨型半边莲。我们国内也有半边莲，像上图中的密毛山梗菜，它在国内大概也就能长到一米多高，花序比较大。

大苞硕莲 Lobelia gregoriana（桔梗科）

但是它的兄弟在非洲完全就是另一个样子。我们从上图中可以看到，整个花序会密集成一个圆柱状。然后每一朵小花都藏在苞片里边，就是为了保暖。

蓬头硕莲 Lobelia telekii （桔梗科）

还有这种更夸张的半边莲——蓬头硕莲，它的苞片都密布着绒毛，所有的小花都藏在有绒毛的苞片下面。

阿伯德尔硕莲 Lobelia aberdarica（桔梗科）

在海拔稍低一点的地方，还会有另一种长到四五米高的阿伯德尔硕莲。

宽叶硕莲 Lobelia giberroa（桔梗科）

还有一种叫做宽叶硕莲，它最高能够长到10米。我们从右边这张图可以看到，即使是它枯干了的枝干也非常长，像一根很长的标枪一样。但其实谦虚地说，它只是一棵小草，只是长得壮了一点。

正在改变的非洲

在非洲的这些年，我们也发现了当地的很多变化。

我2014年考察的时候，从肯尼亚的首都到海边城市蒙巴萨只有一条公路主干线。等到2017年再去的时候，我国援建的铁路——蒙内铁路就已经建成了。我们在草原上考察时，经常会听到火车从边上呼啸而过。

除了基建方面，中国在科技文化等方面也给了他们很大的援助。比如由中国科学院武汉植物园主导的中-非联合研究中心，就分别在国内和非洲同时设有园区。而且多年以来培养了大量的非洲的留学生，他们回国后都会参与到科技建设或者是农业方面的工作中，为本地的发展做贡献。我们在非洲的考察也都是得到中-非研究中心的资助的。

我也去过英国邱园和巴黎自然历史博物馆的标本馆，他们的馆藏量很大，大概有七八百万份来自世界各地的植物标本。这些年我们国家发展起来了，也有经费了，所以我们国家的植物分类学者就有机会到世界各地去进行合作交流和考察，以及标本收集等等。当然，我们这些标本采集活动和考察活动都是在当地政府的允许下合法进行的。

这些年，仅是中-非联合研究中心就给国内贡献了好几万份的植物标本，相信以后还会更多。随着研究合作的深入，我们还会产出更多的科学成果，也会为我们国家以及一带一路国家的发展做出相应的贡献。中国学者要以世界的眼光，探索植物王国的奥秘。

谢谢大家！

本文经授权转载自格致论道讲坛（ID：SELFtalks），原标题为《这些非洲植物的繁衍本能，每一种都足以让我们为之瞠目 | 刘冰》，如需二次转载请联系原作者。欢迎转发到朋友圈。