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金魚藻
4月25日,隨著神舟十八號載人飛船成功發射升空,中國空間站首次在軌水生生態研究計畫正式啟動,這次研究的主角是金魚藻和斑馬魚。
這場太空生命探索為何會選中金魚藻和斑馬魚?下面,就讓我們一起來認識其中的金魚藻。
名藻非藻
作為一種常見的觀賞水草,金魚藻被廣泛套用於水族館、魚缸等水生環境。它以獨特的形態、優美的線條和豐富的色彩,成為水族館中的璀璨明珠,受到許多水草愛好者的喜愛。
可能很多人都以為金魚藻是低等植物,其實不然。金魚藻並不是低等植物藻類,而是依靠種子繁殖的高等植物。金魚藻隸屬於金魚藻科金魚藻屬,廣泛分布在世界各地的淡水生態系中。盡管名字中帶有「金魚」一詞,但實際上它們與金魚沒有直接的關系,只是由於長得像藻類又可以作為金魚的飼料,故而得名。
目前已知的金魚藻屬植物有7種,除了南極洲外,它們廣泛分布於各個大陸,其中,中國產5種,最常見的為金魚藻和細金魚藻。
金魚藻是多年生沈水草本植物,它沒有根,全株沈沒於水中;其莖長40~150厘米,平滑,具分枝。葉8~12輪生,1~2次二叉狀分歧,裂片絲狀或絲狀條形,長1.5~2.5厘米,寬0.2~0.6公釐。
每年夏天,金魚藻在水中開花,其花單生於葉腋,單性,雌雄異株。由於它的花很小,又沒有鮮艷的顏色,往往無人關註。金魚藻的花朵結構簡單,只有一輪花被,上有裂片8~12枚,雄花有8~16枚雄蕊,雌花只有1枚雌蕊,子房內僅1胚珠。金魚藻開花後可在水中授粉結果。其花期在6—7月,果期在8—10月。
金魚藻的果實也很特別,其堅果呈寬橢圓形,長4~5公釐,寬約2公釐,黑褐色,表面平滑,邊緣無翅,有3枚針刺。其中頂端的一枚刺長7~10公釐,尖端稍彎曲,系由宿存的花柱演變而來。果實近基部另有兩枚向下傾斜的針刺,長8~12公釐,不彎曲。植物分類學先驅林奈早在1753年就把這個具有3枚刺果的種定名為金魚藻。
金魚藻的種子外麵包裹著堅硬的外殼,休眠期較長,需要透過冬季低溫來解除休眠。早春,金魚藻的種子在泥中萌發,向上生長可達水面。種子萌發時,胚根不伸長,故金魚藻的植株沒有根,依靠變態的葉伸入土中達到固定全株的作用;同時,其基部側枝也發育出很細的全裂葉,類似細細的白色根狀枝,既能固定植株,又可吸收營養。所以,金魚藻雖然無根,看起來卻像從土中長出的一樣。
誰是媒人
作為一種沈水植物,金魚藻能夠適應沈水生活,在水裏健康成長並開花結果。
植物從開花到最後結果,中間有一個重要的步驟—傳粉和授粉。如果花粉無法到達雌蕊的柱頭並成功授粉,即使植物可以開花,也很難結出果實。我們平時在自然界裏看到的花朵,往往透過風或昆蟲等「媒人」將花粉傳送出去。金魚藻生活在水裏,身邊並沒有這樣的「媒人」,它們該怎樣傳粉呢?
對於這個難題,金魚藻自有「高招」。它的花分為雌花和雄花。雄花在開放前會脫離植株,漂向水面。待浮出水面後,雄花才會完全綻放,並向四周散出大量花粉。這些花粉被水浸潤後緩緩沈入水中,一旦落到在水裏開放的雌花的柱頭上,便意味著順利完成了傳宗接代的使命。
價值重要
隨著對金魚藻認識的的不斷深入,人們發現它們在環境保護、生物能源制造以及醫藥等多個領域均具有重要價值。
金魚藻能夠有效去除水體中的氮、磷等元素,從而降低水體的富營養化程度,改善水質。有學者透過實驗研究發現,金魚藻對水體中的氮和磷的去除率達80%以上。還有學者研究了金魚藻對水體總氮、總磷的去除率。數據表明,金魚藻對總磷的去除率為87.84%,對水(廢水)中氨氮含量指標(NH 3 -N)的去除率達
78.96%,對總氮的去除率達88.51%。此外,金魚藻還為許多水生生物提供了棲息地,有助於維護水生生物的多樣性。
在生物能源領域,金魚藻被認為是一種有潛力的生物燃料來源。其體內的澱粉含量較高,可以透過發酵轉化為生物乙醇,用來替代化石燃料。目前,許多國家和地區正在研究將金魚藻作為生物燃料的可行性,以期實作能源的永續發展。
金魚藻還具有一定的藥用價值。傳統中醫用金魚藻治療瘡癤、皮膚炎癥等多種疾病。近年來,一些科學研究也表明,金魚藻中的活性成分具有抗氧化、抗炎等作用,有望在藥物開發領域得到進一步套用。
金魚藻更是優良的植物學實驗材料。作為一種廣泛分布在世界各地淡水生態系中的水生植物,金魚藻是一種優良的動物飼料和食草魚類餌料,也是一種極具觀賞價值的水草。在植物學實驗中,觀察新鮮的植物材料的形態特征和內部結構等,一般需要透過徒手切片法制作水藏玻片進行鏡檢。金魚藻的莖和葉軟硬程度適中,無需使用額外的支撐物即可進行徒手切片。加之金魚藻具有典型的水生植物的特征,選擇金魚藻進行植物研究具有得天獨厚的優勢。
本文節選自【百科知識】2024.7A
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