【給父母的科普知識私藏包】仙人掌為什麼刺刺的?

2019.03.01

by 胡妙芬 (小行星幼兒誌36期)

【給父母的科普知識私藏包】仙人掌為什麼刺刺的?

插畫|呼拉王

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仙人掌是小朋友經常可見的植物,奇怪的外型和小小的尖刺,都讓人覺得有趣。本期陪孩子一起認識不一樣的植物吧!

仙人掌有著奇特的長相,而且一不小心,孩子就可能被仙人掌刺傷。以下是本期「小小探索家」單元〈仙人掌為什麼刺刺的?〉的知識私藏包,希望在提醒孩子小心仙人掌的尖刺之餘,也不忘欣賞它對抗惡劣環境的巧思與勇氣。

Q1:妙妙喵說,植物的葉子上有「氣孔」,水分會從氣孔「飛」出去。氣孔是什麼?為什麼我沒有看過呢?

A:氣孔很小很小,我們用肉眼是看不到的。大部分的植物氣孔位在葉子的背面,以避免被熱熱的太陽一晒,水分就從葉子跑光光;不過蓮葉或其他水生植物則相反,它們的葉子浮在水面上,所以氣孔只好長在葉子的表面。

葉子的氣孔是由兩個長的像豆子形狀的「保衛細胞」構成,當這兩個豆子彎成像腰果時,中間就會打開一個洞,這個洞就是氣孔了。

葉子行光合作用時,需要吸進二氧化碳,放出氧氣,氣孔就是植物跟外界交換氣體的地方。而當氣孔打開的時候,水氣也會從氣孔「飛」(蒸散)出去,這就像在吸管的一端用力產生吸力一樣,會使得根吸收土壤中的水分,再往上運輸到葉子。

而仙人掌的葉子退化成針狀,表面積變得很小,上面的氣孔也很少,就不必擔心會浪費水分。但是仙人掌還是需要行光合作用和氣體交換,因此它們還是有氣孔,只不過氣孔是位在綠色的莖上,而且只在陰涼或低溫時打開。所以仙人掌的空氣交換作用是在夜間進行,水分也不會散失太多。

Q2:有沒有動物不怕仙人掌的刺?

A:有。在乾旱、缺水、光禿禿、缺乏食物的沙漠裡,動物能吃的食物不多,所以就算仙人掌吃起來令人心驚肉跳,且可能不太舒服,不少動物還是會冒險享用多汁美味的仙人掌。

像是不少野兔、老鼠或野豬,就會挑仙人掌靠近底部的部位來吃,因為仙人掌的底部比較老,刺可能已經磨損或脫落不見,不像頂上新長的仙人掌那麼刺;小動物只要小心避開少數剩下的刺,還是可以咔嗞咔嗞的成功吃到仙人掌。

而像駱駝這種幾乎完全適應沙漠環境的動物,對付多刺的仙人掌更是完全沒問題。牠們的口腔四周充滿圓錐狀的乳突,可以控制食物吞進去的方向,讓仙人掌的刺順順的進入食道,而不扎進嘴巴的肉裡。

當然,比多刺的莖更受動物歡迎的,是仙人掌的花和少刺的果實。仙人掌雖然拒絕動物吃它們的莖,卻樂於分享它們的果實;因為它們希望動物吃下果實以後,能幫忙把種子散布出去,為仙人掌的後代爭取更多的生長空間。

Q3:火龍果也屬於仙人掌科,開花時間非常短暫,其他仙人掌開花和結果也像火龍果一樣嗎?

A:因為仙人掌生活的乾旱地區,很難得下雨,所以一旦雨季來臨,仙人掌會把握短暫的時間快速開花、結果;由於開花和結果都需要花費許多能量,只有在雨水降臨的日子裡,仙人掌才有充分的水分進行光合作用、產生能量來傳宗接代。所以一切都要搶在有水的時候,快速讓原本單調乏味的沙地,成為爭妍鬥麗的美麗花園。

Q4:跟大人去逛花市的時候,仙人掌常常和多肉植物放在一起,仙人掌是多肉植物嗎?它們是不是因為胖胖的,所以才叫多肉植物?

A:沒有錯。多肉植物大部分都來自缺水的生活環境,因此它們必須把水分儲藏在葉子裡、莖裡或根裡,使得這些儲水器官飽滿、肥厚,外型看起來「肉肉」的,所以叫做多肉植物。

仙人掌用肥厚的莖來儲水,其實也算是多肉植物;只是仙人掌的種類超過兩千種,實在太多也太特別,所以經常被獨立提起,比方說「仙人掌與多肉植物」,目的只是為了引起人們的興趣。

作者簡介|胡妙芬

臺大動物研究所碩士,兒童科普教育領域教學專家,兒童科學網站「科學小芽子」站長,兒童科普、動物作家。

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