唯一的海洋开花植物！对其它海洋植物降维打击

我们现在的世界，陆地上到处都是具有开花能力的植物，这些植物通过开花吸引昆虫等动物来授粉，然后结出将种子包裹在果皮内的美味果实，吸引各种动物来食用并传播种子。

也正因为这些植物的种子被包裹了起来，所以它们被称为被子植物，新生代就是被子植物和哺乳动物的时代，它们几乎占据了大部分陆地生态位。

然而，如果我们把时间拉回到1.5亿年前，情况是完全不同的，当时与恐龙一起统治地球陆地的是不开花的裸子植物。

裸子植物和被子植物大约在3亿年前彼此分离，到了大约1.5亿年前，被子植物开始崭露头角，并在之后的数千万年里，它们完全击败了裸子植物，成为陆地植物界的王者，而到了今天，裸子植物已经只剩下1000来种苟延残喘。

没人知道为什么被子植物如此成功，以及为什么裸子植物在它们面前如此不堪一击，达尔文称之为"abominable mystery（可恶之谜）"。

但不管怎么样，被子植物确实有一些过人之处，它们的生长速度非常快，同时通过包裹种子的方式，让种子传播变得更远——因为风、水、动物的传播都变容易了。

△ 一种海草的花朵 SHANE GROSS

大约1亿年前，其中有一种被子植物将它们的“天赋”带到了海洋，成为海洋中唯一的开花植物。

这种由陆地而来的被子植物，对于那些原始的海洋植物来说就是降维打击，所以如今海草早已是海洋中最成功的植物，它们分布在除南极洲外的所有浅海地区，其数量甚至不亚于珊瑚，在海洋中扮演者最重要的生态角色。

它们就是海草，它们会在海洋中开花，结果和传播种子，经历着与它们的陆地近亲完全不同的生存方式。

那么，海草到底是如何适应海洋的呢？在海底开花能够吸引动物帮其传粉吗？

△ 海草的分布-绿色部分

海草是什么样的植物？

海洋中的原生植物——一些种类的海藻和我们今天的主角海草长得很像，如果没有海草的“入侵”，估计浅海也会长满这些海藻。

海藻是藻类，它们非常原始，没有根、茎、叶等植物组织，它们用一个固着器将自己固定在海底，但是这一结构不会吸收养分，它们是通过扩散将营养物质输送到体内；

△ 海草和海藻的区别

而海草，它们与陆地的开花植物一样，通过根、茎、叶进行分工和营养输送，以达到合理利用生存资源。

更重要的是，海草就像草原的牧草一样生长快速和繁殖能力超强，所以海藻并没有太多与之竞争的能力，只是由于光合作用的需求，海草的生长深度通常在1至3米之间浅海（最深的物种达到58米）。

不过，有意思的是，海草并没有多样化，这可能和海洋的地理隔离不够明显有关系，直到今天大约只有72种，只包含四个科。

通常情况下，每个地区只生长一种或者几种海草，只有在极少数热带地区，海藻的多样性才会显得较多——但最多的地区也只有14种。

海草有着极强的无性生殖能力，它们和陆地上的草一样会不停通过根系冒出新芽来克隆自己，创造出一个个由基因相同的个体组成的“克隆草甸”。

由于海草发达的根系在在海洋中很少被破坏，所以已知最古老，最大的植物都是来自同一个海草物种——被称为大洋海神草（Posidonia oceanica）。

已知最大、最古老的这种海草，其“克隆草甸”有20万年的历史，可追溯到晚更新世的冰河时代，其宽度跨越15公里，比陆地上竹子疯狂得多。

△ 海草Cymodocea nodosa的花朵

海底开花如何授粉？

除了无性生殖之外，作为被子植物，到了海底也没有阻挡它们开花结果，进行有性生殖，但是开花必须要解决的问题就是授粉。

在以前，科学家们普遍认为海草的授粉完全是由水流决定的，因为长期以来都没有找到能够被它们花朵吸引的动物。

直到近些年的研究才发现，有一种海草——泰莱草（ Thalassia testudinum）的花粉粒是一些小型虾状甲壳类的食物。

这些小动物食用海草花粉的同时，也在帮助它们授粉，就像陆地上的昆虫一样。

但是，对于大部分海草来说，依然没有观察到有海洋动物在帮其授粉。

海草有着开花植物中最大的雄花花粉粒，达到5毫米之大，而普通的花粉粒通常只有不到0.1毫米。

而且这些花粉粒会聚集成丝状团块，在洋流的作用下移动，这样有利于它们挂在雌花的雌蕊上，从而完成授粉。

△ 海草Posidonia australis的果实

一旦完成授粉，它们就会发育出种子，它们的种子通常具有中性浮力，可以在海洋中漂流很远。

另外，这些种子通常还包含大量的营养物质，有些种类的种子携带的营养甚至可维持到幼苗第一年的发育使用，一些种类的种子还自带光合作用的能力。

总之，相比于陆地的开花植物，海草种子的存活率是非常高的。

△ 植物从海洋起源到陆地的演变、陆地植物的多样化、以及之后海草回归海洋的过程

最后

陆地植物大约从4.5亿年前由海洋的藻类进化而来，而海草重新回到了海洋。

对于植物来说，它们要从陆生环境完全进入海洋环境非常困难，要做到这一点，需要特殊的生态耐受性，例如高盐度、低光照耐受性、水下碳捕获能力、不同的病原体防御、结构灵活性和水下授粉等等。

不过，海草做到了，而且它们可能还做到了三次——有三个谱系都独立进入了海洋环境。

当然，在漫长的海洋生活中，它们中也有一些重新回到淡水环境，据信这种情况独立进化了200多次。

责任编辑：上方文Q

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