仙人掌是仙人掌科多种植物的总称。它们奇异的形态、绚丽多彩的花深受人们喜爱。而其特殊的构造和生理代谢途径则倍受植物学家的重视。
在公园或植物园里,它们已经成为一类著名的观赏植物。危峰兀立的仙人山,顶天立地的仙人柱,威风凛凛的仙人鞭,敦厚可爱的仙人球,还有仙人棒、仙人掌、仙人箭……不胜枚举。它们没有绿叶作陪衬,花色却五彩缤纷,鲜红的、紫红的、桔黄的、淡黄的、洁白的……有人们熟悉的荷花令箭、昙花、蟹爪兰……也有很少听说过的量天尺,让人惊奇,让人赞叹!
唯一的缺憾是它们的花期太短,夜间开放,清晨便凋谢了。这种“昙花一现”的性状是它们长期适应干旱炎热环境的结果,可以避免被强烈的阳光灼伤。仙人掌类的果实是多汁的浆果,大多可以食用,有刺的、挂鳞片的、带毛的,形状各种各样,让人过目难忘。
墨西哥是仙人掌科植物的分布中心。全世界共有仙人掌科植物150属,200种左右,墨西哥就占了二分之一以上。仙人掌是墨西哥的象征,被定为国花,而且国旗、国徽、货币上都有仙人掌的图案。在墨西哥的沙漠里有世界上最大的仙人掌,高15米一18米,直径30厘米一60厘米,重十几吨,茎里面贮存着上千千克水。当地人外出时,常用仙人掌的肉茎解渴,飞鸟也喜欢采食。
由于仙人掌类生活在干旱、贫瘠的热带、亚热带沙漠中,逐渐演化出了耐旱的形态结构:叶退化成针刺状,以减少水分蒸发;茎肥厚多汁,有发达的薄壁组织,可以贮藏大量的水分;茎变为绿色,代替叶行使光合作用,表面还有厚而硬的蜡质作保护层,来抵挡强光的伤害。
科学家们经过长期研究发现,仙人掌的生理代谢途径也和一般植物不同。它的气孔白天关闭,夜间开放,吸收大量二氧化碳,与磷酸醇或丙酮酸结合,形成苹果酸。白天苹果酸氧化脱羧,放出二氧化碳,完成光合作用过程。在植物学上把这种代谢途径称为“景天酸代谢”。
仙人掌类植物含有机酸、蛋白质、糖类等奉富的营养物质。在一些国家和地区,人们把仙人掌的茎当作粮食和水果食用,还用它制果脯、蜜饯或酿酒、制糖。美国科学家培育出了“无刺仙人掌”,作为牛和猪的饲料。仙人掌的种于含脂肪油,精制后用于工业。茎纤维能造纸。
仙人掌类植物减少蒸腾的能力是惊人的。有人曾把一株仙人掌放在实验室里,八年没有浇水,它的重量仅从7.5于克减少到3.5千克。也有人给盆栽的仙人掌三年不浇水,它竟然还能开花。在植物的适应性方面,仙人掌类也名列前茅,它们极易成活。取一节茎,插一个仔球,不多时便会长成一个新植株。
也许在你的阳台上种几盆仙人掌类植物,是个不错的主意。