黑藻(Hydrilla verticillata),隶属于沼生目花蔺亚目水鳖科黑藻属
蓝藻是藻,绿藻是藻,红藻也是藻,但是,我们今天的主角——黑藻,它却并不是藻!
黑藻是一种多年生沉水植物,质较脆,叶3-8枚轮生,花单性,有雌株和雄株之分,但有研究指出某些居群也存在约5%~10%的雌雄同株个体。它们广泛分布于欧亚大陆热带至温带地区,有较强的适应能力和富集能力,是净化污水的理想植物。
值得注意的是,黑藻是现存最古老、最原始的单子叶植物之一,长期以来一直受到植物系统学家的广泛关注。
黑藻和它的相似小伙伴们
黑藻属于水鳖科,这个家族里的成员个头都很小,它们的营养器官和生殖器官相对陆生植物来说普遍较小,所以乍一眼看都差不多,很难分辨。
不如挑战一下下面这个图,看看黑藻藏在哪儿了?它跟水鳖科的其他成员都有什么不同之处呢?
从左到右依次是埃格草、细叶蜈蚣草、Elodeacallitrichoides(国外种,暂无中文名)、加拿大伊乐藻、伊乐藻、黑藻和卷蜈蚣草(图片来源于http://www.q-bank.eu)
黑藻的延续:无性生殖还是有性生殖?
水生植物的繁殖方式主要有无性繁殖(休眠芽、横走茎和断枝等)和有性繁殖(种子)两种方式。
历年来与繁育生物学相关文献的统计结果表明,涉及有性生殖内容的文章远少于有关无性繁殖内容的文章。这至少说明在繁育系统前期的研究中,水生植物的有性生殖没有像无性繁殖那样引起更多的关注,对于黑藻的的相关研究就更少了。
自然条件下,黑藻主要以休眠芽和断枝等方式进行无性繁殖,类似于陆生植物中的阳芋的块茎繁殖和葡萄的扦插繁殖,利用植物体的一部分便能长成一个新的个体。有研究指出,相较于沉水植物穗状狐尾藻、微齿眼子菜、苦草和竹叶眼子菜,黑藻无论是无性繁殖速率、完成植株存活率、无性繁殖体生根能力还是无性繁殖体部分存活率,都是最高的。
除了无性生殖,科学家们还发现,黑藻还可以进行有性生殖,只是由于黑藻本身繁殖器官小、所处环境限制,目前对其有性生殖方面的研究仍较少。
黑藻的有性生殖——花粉、柱头注定不期而遇
有性生殖的本质是花粉到达柱头完成传粉受精。自然界中主要的传粉模式有虫媒、风媒和水媒。和金鱼藻、茨藻、盐藻和粉丝藻等属的植物一样,黑藻也是典型的水媒传粉,它的花粉浸在水里,借水力漂浮至雌花,完成传粉受精。
黑藻雄花
中科院武汉植物园的黑藻花期在7月至9月。雄花大多数在夜间或清晨脱离植株,浮至水面,很快开花、散粉。花药呈蓝黑色,花粉粒淡黄色或近于白色。起初,反折的花被成三足鼎状,支撑着雄花漂浮于水面,随着时间的推移,雄花慢慢倾倒,沉于水中。
而花粉在水面随风移动,当接触到雌花的柱头时就可以实现授粉。