多肉植物的定義
多肉植物的根、莖或葉特別肥大,可以儲存大量的水份,用來抵抗乾旱,肉質化的根、莖或葉幫助它們在惡劣的氣候環境中求生存,具有良好的抗旱能力。
廣義上,仙人掌也算是多肉植物的一份子;但狹義的多肉植物則是指仙人掌以外的其他多肉植物,所以多肉植物也常常被分成「仙人掌」和「其他多肉植物」兩部分。仙人掌和其他多肉植物最主要的區分是:仙人掌具有「刺座」,而其他的多肉植物(像大戟科、夾竹桃科、部分蘿藦科)就算有刺,刺也是表皮的一部份,而不是從刺座長出來的。
多肉植物的形態特徵
多肉植物靠發達的貯水組織貯藏大量水分來度過乾旱季節,依照貯水組織在植物部位中的不同,多肉植物可以分為3大類型。
1.葉多肉植物:葉高度肉質化,而莖的肉質化程度很低,以景天科和番杏科為代表。
2.莖多肉植物:植物的肉質部分主要在莖部,多具有類似仙人掌類植物的形態,有的莖分節,有稜和疣狀突起;有的也具稍肉質的葉,但一般早落(較早落下),以大戟科和蘿 蘿藦科為代表。
3.莖幹狀多肉植物:植物的肉質部分主要在莖的基部,形成膨大而形狀不一的肉質塊狀體或球狀體;無節、稜和疣狀突起;有葉或葉早落,葉直接從根頸處或逐漸變細得幾乎 乎不具肉質的細長枝上長出;有時枝也早落,以薯蕷科和葫蘆科(瓜科)為代表。
多肉植物的地理分布
多肉植物除仙人掌類的分布局限於美洲外,廣泛分布在世界各地的乾旱地區及其他地區的乾燥環境(南極大陸除外),但種類的多少差別很大。在歐亞大陸和大洋洲雖有多肉植物的分布,但數量及種類比起非洲和美洲少得多,尤其目前栽培的更是以非洲和美洲的種類為主。
1.美洲地區:
以仙人掌科及龍舌蘭科為主(虎尾蘭屬Sansevieria主產於非洲除外),而景天科的仙女杯屬(Dudleya)、石蓮花屬(Echeveria)、風車草屬(Graptopetalum)、厚葉草屬(Pachyphytum)、...等,亦分布在美洲。
2.非洲地區:
以番杏科、大戟科、蘿藦科及百合科為主,而景天科的天錦章屬(Adromischus)、蓮花掌屬(Aeonium)、銀波錦屬(Cotyledon)、青鎖龍屬(Crassula)、伽藍菜屬(Kalanchoe註:少數種類產於亞洲)、...等等,以及龍舌蘭科的虎尾蘭屬(Sansevieria)亦分布在非洲。
3.台灣原生的多肉植物:
台灣雖然氣候多雨,但在西半部地區的冬季卻有數個月的乾季,因此亦有原產的多肉植物,主要包括有景天科的1種八寶屬(Hylotelephium)、3種燈籠草屬(Kalanchoe)和14種佛甲草屬(Sedum)植物。另外在一些鹽沼地區,常有藜科的裸花鹹蓬(Suaeda maritima)、馬齒莧科的四瓣馬齒莧(Portulaca quadrifida)和番杏科的海馬齒(Ses uvium portulacastrum)等鹽生性多肉植物分布。
而台灣澎湖等海濱的仙人掌屬(Opuntia)植物和在各地可以看到的火龍果(三角柱仙人掌Hylocereus undatus),很容易誤認為是台灣原生種植物,但它們卻是道地美洲原產的馴化種植物。
演化
1.趨異演化:親緣相同的一群植物為適應不同的環境而演化成不同的外部形態。
就其演化過程而言,多數仙人掌類植物因長期處於乾旱條件下而在形態上產生了很大的變化,除葉仙人掌屬(Pereskia)、麒麟掌屬(Pereskiopsis)及頂花麒麟掌屬(Quiabentia)的種類還有正常的扁平葉外,仙人掌屬、翅子掌屬(Pterocactus)、長蕊掌屬(Tacinga)及擬葉仙人掌屬(Maihuenia)的種類,則只有退化的圓筒狀葉,而且只長在植株的幼嫩部分;其他大部分種類的葉子都已完全消失,進行光合作用的功能則由肥厚多汁的綠色變態莖來進行。
另外,在大戟科大戟屬(Euphorbia)的植物中,有此些種類具有正常的葉子及枝條,如聖誕紅、猩猩草、非洲紅,...等;?適應較乾旱的環境,而演化成具葉子(但稍肉質)且莖呈肉質狀,如龍骨木(E. lacteal)、彩雲閣(E. trigosa)、霸王鞭(E. nerrifolia)、麒麟花(E. milii), ...等;又為了適應更乾旱的環境,而演化成外形似仙人掌,全株肉質,葉子完成全退化或只在新生莖時有退化的小葉片,稍後即脫落的現象,如春峰(E. lacteal f.cristata)、布紋球(E. obesa)、綠珊瑚、...等。
2.趨同演化:親緣性不同的植物,為適應相同的環境而演化成外形相似的現象。
一些原產於非洲乾旱地區的大戟科、蘿摩科多肉植物,其形態和仙人掌類植物十分相似,也具有柱形或球形的肉質變莖,是植物趨同演化的最佳教材,也是研究上不可或缺的材料。另外,生長在美洲大陸乾旱地區的龍舌蘭科的植物,其外形與生長在非洲的百合枓中的蘆薈屬(Aloe)及十二卷屬(Hawortia)植物很相似,這些都是趨同演化的良好教材。
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