一层沙能有效地盔甲。 埃里克·洛普雷斯蒂, 创用CC BY-SA
想象一下植物的质地。 许多人会想到-许多热带室内植物的光滑橡胶质感，不可能柔软的羊羔耳朵，尖锐的仙人掌刺或树皮粗糙。 但是，用粘纸粘住手指的粘性来说，粘性可能不在您的清单之首。
然而，很多 植物已经进化出粘叶，茎和种子，包括一些您可能知道的-矮牵牛和烟草。
在进化生物学中，已经进化了许多次的特征很有趣，因为它表明，反复进行该特征可以带来一些好处。 尽管人们已经注意到并讨论了这一奇怪特征很多年了， 像我这样的生物学家 终于开始了解粘性是什么–为什么那么多植物都具有粘性。
沙和粘性
粘性植物很普遍。 它们出现在温带和热带地区，潮湿和干燥的地方以及森林，田野和沙丘中。 在以上每种环境中，粘性的作用都有些不同。
无论是在干燥的沙漠中还是在美丽的海岸线上，我自然会被沙丘所吸引，粘性对于这些地方的植物具有一些有趣的功能。 流砂为植物带来了挑战性的环境–喷沙风，潜在的埋葬和缺乏保水能力只是其中的一部分。
有趣的是， 沙丘中的植物物种已经进化出粘性表面，表明该栖息地具有实用性。 风吹的沙子覆盖了这些粘性表面，这种现象被称为“沙包烟”（psammophory），在希腊语中意为“载沙”。 尽管沙质涂层可能会限制光到达植物表面，但它也可能保护植物免受磨损并反射光，从而降低叶片温度。 它还可以保护植物免受饥饿的掠食者侵害。
几年前，我和我的同事 研究了黄沙马鞭草（紫花苜蓿）加州沿海的植物。 当我们轻轻地从叶和茎上去除沙子时，饥饿的蜗牛，毛毛虫和其他草食动物会将这些叶和茎吃掉，其速度是完好的沙和叶的两倍。
叶子被彩色沙子覆盖以测试是否伪装是一个因素。 埃里克·洛普雷斯蒂, 创用CC BY-SA
我们想知道沙子是否可能通过伪装来保护植物。 在第二个实验中，我们仔细清洗了一些马鞭草叶子，并用与背景不匹配的有色沙子重新覆盖。 原来，沙子的颜色无关紧要– 捕食者以相同的速度吃掉被沙覆盖的叶子，无论它们是否与背景融为一体–放沙都可以将植物作为物理屏障而不是伪装来保护。
佩戴口器
这个结果具有直觉上的意义-毕竟，即使营养丰富，谁愿意吃被沙子覆盖的东西？ 然而，多年来我观察到，许多草食性昆虫确实确实吃了沙质叶子。 我想知道沙子可能会对它们产生什么影响，因此我们进行了一系列简单的实验。
毛毛虫吃下干净的叶子的下颚（左），而一只吃着沙子包裹的叶子的下颚的下颚（右）。 埃里克·洛普雷斯蒂, 创用CC BY-SA
当我们让毛毛虫在吃无沙和被沙覆盖的植物之间做出选择时， 他们绝大多数选择吃无沙的植物。 当我们给毛毛虫别无选择的时候–一组只得到沙质叶子，另一组得到干净的叶子–我们观察到食沙者的下颌骨或口器明显磨损了。
毛毛虫的肠内容物被沙子覆盖的叶子。 注意存在许多沙粒。 埃里克·洛普雷斯蒂, 创用CC BY-SA
吃沙的毛毛虫也 增长约慢10％ 相比那些用非零星叶子喂养的人，我们怀疑部分原因是它们正在摄取一些沙子。
粘种子
在沙质地区，经常发现潮湿时变粘的种子。 此类种子被涂在粘液中，粘液是简单的碳水化合物，在水的存在下会变成粘性烂摊子。 即使它们变干了，它们也几乎无限地再次变粘。 您可能对奇亚籽中的这种现象很熟悉-黏液是奇亚布丁独特的质地。
当粘液包衣的种子掉入沙子中，被降雨或露水弄湿然后干燥时，它会被厚厚的沙子覆盖。 这个额外的重量 使木匠蚂蚁很难将种子带回巢中食用.
我们通过建立饲养站来证明这一点，在该站可以测量被沙覆盖的种子和裸露种子的去除率。 在我们测试的53种植物中，几乎 沙质种子的去除速度比裸露种子要慢得多.
尽管沙质地区的植物粘性为阻止食草动物提供了障碍，但在其他栖息地中，其运作方式却有所不同。 例如，某些食肉植物利用粘性捕获猎物。
在数百万年的时间里，植物的每一部分都是必须面对根源世界的挑战而塑造的，同时又必须植根于一个地方。 粘性是植物偶然发现的数千种策略之一，可以使其在自然界中的饥饿动物中生存。
关于作者
埃里克·洛普雷斯蒂（Eric LoPresti），植物生物学，生态学和进化学助理教授， 俄克拉何马州立大学
博士开发的技术萃取的
