根的力量和智慧

根是植物由海洋登上陆地后，逐渐演化出的杰出的营养器官之一。有了根，植物才得以在地球陆地复杂多变的气候条件下“驻足”吃喝，以静为动，生生不息……避免了像许多动物那样，以全身运动的能耗去换取生活必需的食物。因此，植物中的长寿者可以活上千年甚至近万年，而体形巨大者的地上部分可以长到上百米高，重量达2000多吨。同时，植物又通过根的种种变态本领，以变应变，在森林、草原、山岳、湿地和沙漠等陆地生态环境中为自己争得了一席之地，使植物种类变得更加丰富多彩，也为各种陆地生态系统的建立奠定了基础。

苔藓为什么长不高？

喜爱在大自然中漫步的人都知道，在空气质量较好的山林中，苔藓常在湿润的林下、水边的泥土和岩石上成片生长，在一些较幽深的天然林中，立木和倒木的树皮上也会被浓密的苔藓覆盖，这些一般高不过几厘米的绿色植物轻柔、可爱，就如一群群小精灵陪伴着我们走向山林深处……

“苔藓为什么长不高？”热衷探究自然奥秘的人往往会发出这样的疑问。是啊！不要说那些林中的参天大树，就是一些屈身林下的灌木和花草，身高也多在苔藓之上。

科学家的解释是：因为苔藓没有根。在地球上的两万多种苔藓植物体内，都没有输送水分和营养物质的维管组织的分化，苔藓也不具有真正的根，只有假根。假根是仅仅由植物体表皮细胞突出形成的，虽然可以对矮小的植物体起到固着和支撑的作用，在水湿的环境中也具有渗透吸水的功能，但与其他具有真根和维管组织分化的花草树木相比，假根适应复杂多变的陆地生态环境和保证水分和矿物质营养供应的能力都要弱得多。以低矮的身体在湿润的环境中生活，也是一种无奈的选择。

幸好在大约5亿年前，植物由海洋登上陆地后，陆生植物的演化史中苔藓植物并没有起到主导作用。如果用植物“系统树”的模式来表现这一发展演化过程的话，那么，可以看到，苔藓植物仅是其中的一个侧枝（或称“盲枝”）。而地球陆生植物发展演化的主干是由具有维管组织和根、茎、叶分化的蕨类植物和种子植物组成的。

不定根打造了石炭纪森林

今天，当我们在寒冷的冬季围坐在煤炉旁取暖，或在黑暗的夜晚享受燃煤的火力发电厂送来的光明时，我们可能很难想象到煤形成之前的一幕，更不会将煤与植物的根相联系。地球上煤田的形成主要发生在距今3.5亿年至2.7亿年的古生代石炭纪。那么久远的事，恐怕只有地质古生物学家和一些自然史研究者才会感兴趣。他们通过对古生物化石和地层的研究，为我们复原了当时的场景。

石炭纪时，地球陆地上气候温暖湿润，水泽遍布，一片片由高十几米到三四十米的大树组成的森林，昂首挺立在沼泽旁和浅水中。林中的树种多数是今天屈身林下和水边湿地上的矮小的石松类、木贼类以及真蕨类植物的早已灭绝的祖先。这些组成石炭纪沼泽森林的树木，依仗着体内细胞分化形成的运输动脉——维管组织，将根部吸收到的水分和溶解在水中的无机盐等矿物质（营养）输送到身体的各处细胞中；又将叶片光合作用的产物等有机物输送给包括根部在内的身体各处。虽然这些植物的根并非像后生的种子植物那样由胚根发展成发达的根系，而只是在植株茎干的基部萌发的不定根，但也完成了陆生植物吸收水分、固着生长、支撑地上植株充分获得阳光和雨露的滋润、并将太阳能转化为化学能的重任。可以说这些石炭纪的沼泽森林是不定根和维管组织共同打造的。

“劈山救母”——根之苦旅

如果你登过黄山，一定会领略到根的力量。

黄山松与岩石为伍的奇景，是黄山的一大特色。一路攀登，峭壁上的松树不断探出身躯，造型纷呈，令人目不暇接。其中，给你印象最深的可能是北海散花坞的“梦笔生花”：在缥缈的云雾中，一根石柱崔嵬高耸，在其尖锐的顶部，一棵奇松挺立，犹如在巨大的笔尖上奇花绽放。据说，这棵在岩石尖上欲翩然起舞的黄山松，之所以安家于此，那是在风或动物的帮助下，把它的种子带到了石柱顶端的石缝中的。种子萌发后，根沿着狭窄的石缝奋力向下生长，吸收着渗入的雨水，为植株解渴；顽强的根也在与岩石拼争狭窄空间的搏斗中变得粗壮有力，为在孤峰上餐风饮露的植株提供了强大的支撑。这不禁使人想到神话故事《宝莲灯》中，沉香劈山救母的神力。但令人悲戚的是，今天，如果你再到这里，在散花坞看到的“梦笔生花”已是一棵人造的假树。据说，那株靠根勇闯岩缝的奇松终因环境的连年恶化，根吸收不到足够的水分而枯死了。这也说明，根的力量虽然强大，但终有限度，能够为它们提供的最大的帮助就是保护好自然环境。

像曾经的“梦笔生花”那样，靠根的力量在坚硬的岩石上觅得生机的植物，在自然界中并不鲜见。在黄山、庐山、三清山等名山中，靠扎根岩缝而形成的奇松景观不一而足；在各地的山峰中，与岩石为伍，尽显根之奇力的植物可谓屡见不鲜，有高大的树木，也有低矮的花草。它们因为具有了在逆境中勇于进取、强力拼搏的根，为自己争得了宝贵的生存空间。

设计师”在“设计”植物地面上植株的形态构造时，也没有忽略其隐藏在地下的物质仓库。这些具有贮存功能的根，往往被设计得粗壮、肥大，以便有更大的贮存空间，植物学上通称它们为“块根”或“肉质根”。但块根的具体形态又因种而异，因具体植株的个性和生存环境而千变万化。

贮藏根的共性很早就引起了人类的关注，除了萝卜、胡萝卜、甘薯和甜菜等一些食用种类外，绝大多数粗壮、肥大的根在古代就是草药学家寻觅的对象，其中人参、甘草、黄芪、何首乌、乌头、沙参、党参、独活、地黄和商陆等等，都是沿用至今的著名传统中草药。形状奇特的人参还被演义出了许多神话在民间流传。而乌头，作为一种有剧毒的“圣药”，更是在历史上的许多宫廷夺权故事中充当了主角。在民间，一些形状奇特的贮藏根还启发人们的想象，在被赋予象形名称的同时，也用作草药或食用。例如防己科的金线吊乌龟、石蟾蜍、地不容；桔梗科的山海螺（羊乳）；萝藦科的地饼（润肺草）等等。其中金线吊乌龟的地上茎藤长不过两米左右，块根重者却可达50多千克，“乌龟”之大令人惊叹。

为什么贮藏根中不乏药用种类呢？这正是仓库的“护卫者”——各种化学防卫物质积累的结果。而这些因种而异、丰富多样的化学物质，也是人类祛病、健体所追求的宝贵财富，值得深入探索。

当然，从根本上看，植物这些粗硕肥大的根，还是为了自己生存繁殖而富有远见的生存策略。

神气十足的支柱根

人们往往认为，地上植株越高大的植物，地下的根系扎得也越深。但事实的真相是：在具有永久冻土层的寒带和寒温带，高几十米的落叶松，其根不得不在不到1米深的土壤中伸展，许多粗壮的老根，只能裸露在地面上，互相交织形成支持大树不倒的“根网”。这种地面根网的现象，在亚热带土层较薄的山地阔叶林下，亦时而出现。与之相似的地面裸根景观也见于热带雨林中，充足的降水和潮湿的环境，使许多雨林树木的根失去了深入土壤吸水的动力，在地面上，盘根错节的老根随处可见。这些露出地面的“老根”，形成了多种形态的“支柱根”，让雨林中的高大树木历经风雨而岿然不动。

板根被人们称为雨林奇观之一，是支柱根中的一种，它们从树木主干的基部侧向生出，向四周放射状伸展：有的像章鱼伸出的触手，有的如运载火箭的尾翼，有的似高高筑起的板墙……在我国的云南西双版纳、海南尖峰岭等天然森林中都可以观赏到各式板根，甚至在纬度偏北的南亚热带森林中，一些高大的树木基部也会出现跃跃欲试的小型板根。板根又称“板状根”，其支撑功能尤为突出。

与板根相比，榕树的支柱根更具有空间的“占有欲”：为了支持庞大的树冠，榕树向周围伸展的分支上会萌生许多裸露在空中的不定根，它们纷纷从高高的树冠上向下伸展到地面，多者一木数百根，形成“独木成林”的特殊景观。我国广东省新会县的著名旅游景点“小鸟天堂”，就是由一株荫地900平方米的大榕树营造的。

“痛下杀手”的绞杀根

在茂密的热带雨林中，生活着1000余种榕树，它们中的许多成员为了争夺有限的生存空间，不得不采用残忍的“绞杀”的方式，参与行动的根成为了“无情的杀手”。

当榕树的果实被栖息在雨林中的鸟类啄食后，一些种子随鸟粪排出而附着在林中高大树木的枝杈上。这些被鸟类播下的榕树种子萌发后迅速生长。为了站稳脚跟，幼年榕树的气生根一面依附着为在自己提供安身场所的树木枝干上，一面沿着树干向地面延伸。当触到地面后，这些“空降兵”开始从土壤中吸收水分和矿质营养供高高在上的植株利用；同时，它们又用地面上的侧向分枝抱住被附生树木的主干，形成“绞杀根网”。数年后，被绞杀的树干在横向生长过程中，输送有机物质的韧皮部被“切断”。原本活生生的大树便被勒死在了榕树气生根的“怀抱”中。当初被鸟类无意中带来的“弃儿”，终于靠着绞杀根的本能，取而代之成为了“主人”，占据了这方宝贵的雨林空间。

有时鸟类带有榕树种子的粪便会偶然落到一些被森林包围的人类建筑遗迹上，随着时间的推移，营造出了“榕根抱塔”、“榕根抱石门”等景观，那些苍劲的榕树气生根和年代久远的砖石建筑的融合，为人与自然的和谐相处树立了“榜样”。当然，有的气生根也会对建筑物造成破坏。

根的地下盟友

俗话说：“在家靠父母，出门靠朋友。”那些肩负重任，远离自己的发源地，在黑暗的土壤中前行的植物根，不但要面对重重困难，防范欲食其肉的敌人，也会在“旅途”中愉快地结交互相帮助的朋友，甚至与其结成终生的盟友。当你在一些名山大川多石少土的陡峭山坡上旅游、考察，看到苍翠挺拔的黄山松、南方铁杉、华东黄杉、油松、云杉等组成的山林时，你可知这些松科树种的根到底得到了哪些朋友的鼎力相助？自然界是博大精深的，不同植物的根在土壤中遇到的“朋友”也是各不相同。

种过地的人都知道，豆类作物可以肥田，在种豆类的农田中至少不用再施用气味难闻的尿素等氮肥。豆类作物为什么可以肥田呢？科学家早就破解了其中的奥秘。原来，是根瘤土壤杆菌与豆类植物根“结盟”产生具有固氮作用的根瘤的结果。以后科学家又在赤杨、杨梅、罗汉松、燕麦草、早熟禾等许多种非豆类植物中发现了根与固氮菌结盟的事例。

更令人意想不到的是，作为大自然中与细菌同被称为“分解者”的真菌，竟也与根结成了不离不弃、终生相伴的菌根。目前，科学家的研究表明，几乎95%以上的种子植物能与接合菌类、子囊菌类和担子菌类等真菌共生，形成互惠互利的菌根。真菌的种类繁多，在与形形色色的种子植物“交友”时，也采取了不同的模式，最典型的是“外生菌根”和“内生菌根”。有了共生真菌的帮助，根可以吸收到更多的水分和矿物质，并大大提高了抵抗不良环境的能力；同样，与根为善的真菌，则通过围绕和进入根的菌丝，从根中得到许多自己不能制造的营养物质和其他化学物质。

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