夏日池塘访侠客
北京植物园陈红岩
自古水边多侠影。荆轲易水悲歌,慷慨刺秦;祖逖(tì)中流击水,誓夺中原;梁山好汉蓑衣雨笠,神出*没……不仅人类如此,植物中的“大侠”们也格外偏爱水边。它们身怀绝技,独步于潇潇烟雨之中。面对仇家的致命伏击,巧妙出手化解。今天,我们就来认识下夏日园林里常见的植物侠客,领教它们独步江湖的“武林绝学”。
神力 “绿巨人”“绿巨人”生活在变幻莫测的亚马逊河流,这里是真正的杀戮战场。
在“绿巨人”身边,游弋着臭名昭著的食人鱼。它们的牙齿锐利,性情狂暴,将一头壮牛啃成一副骨架只需要15分钟。更可怕的杀手巨型电鳗体长可达米,能瞬间释放出-伏的强电流,将人、动物、以及食人鱼电晕,再慢慢吃掉。最致命的杀手是所谓“寄生蛇”,指多种专门从孔窍钻入动物体内的小鱼。人与动物一下水,它们便悄然尾随,一旦钻入身体,就永远留在体内喝血吃肉,直到寄主死亡。
食人鱼
电鳗
(为避免造成不适感,寄生蛇的图片略过,感兴趣的小伙伴可上网自行查看)
试想,一只可怜的动物在亚马逊热带雨林中被追杀,即将逃脱时,却被一条杀机四伏的河流拦住去路,后面是捕食者的血盆大口,前方是食人鱼的铁齿钢牙,该是何等的绝望!
正在欲哭无泪时,“绿巨人”如天神般降临,它们是一张张硕大的绿盘,在河面上结成平展的“绿阵”。动物奋力跳到绿盘上,才发现,看似脆嫩的叶片竟稳如木船!于是三窜两蹦,就如踏过汀步般跑到了对岸。
千万年里,不知有多少绝望的动物被“绿巨人”出手救下,踏着全世界 的“植物船”逃到安全的彼岸。
这位雨林中仗义出手的大侠,就是水生植物中的承重 :王莲。
王莲是池塘中的“巨无霸”。全世界主要有三个种类。一是原产巴西、哥伦比亚、圭亚那和秘鲁的“亚马逊王莲”,其叶片为红褐色,直径可达3米;二是来自阿根廷和巴拉圭的“克鲁兹王莲”,其特点是叶片为纯绿色,个头也稍小,直径可达1.5-1.8米;三是人们用亚马逊王莲与克鲁兹王莲杂交培育的“长木王莲”,它综合了两个祖先的特点,最典型特征是叶片正面绿色,背面红褐色。
亚马逊王莲
克鲁兹王莲
长木王莲
王莲叶片有惊人的负载能力。上海辰山植物园曾举办了一场别出心裁的“王莲托举挑战赛”: 轮,直径1.米的王莲叶上,先站上一个体重60多斤的小孩,叶片纹丝不动;第二轮,一位成年女子双脚踩上王莲,直接站立其上,她的体重已有近斤,但王莲仍举重若轻,没有任何问题;第三轮,一位体重达斤的壮小伙走向王莲,观众们一阵惊呼,大家猜测,即使王莲能够承受,他也必须小心翼翼地坐在叶片上,尽量增加叶片的受力面积。没想到,他竟也直接站在了叶片上,双脚的压力只让王莲有些轻微变形——上海气温较低,王莲尚不能达到它的 状态,如果换在暖热的亚马逊池塘,疯长的王莲肯定还能达到更惊人的承重。
水生植物体内,往往含有大量的水,因此格外脆嫩。古人便常用易折的荷叶,比喻柔弱的女子,所谓“信美人、脆过琉璃,命薄鹭边荷叶”。那么,整日泡在水中的王莲,是如何坚挺承重的呢?
秘密藏在王莲叶片的背面,这里有8条巨大的主叶脉,如钢梁般从中心辐射到边缘。相邻两条主脉之间,还有许多垂直生长的支脉,将整张叶片切割成纵横交错的网格。仔细观察,这张网格的基本单元是边长10厘米左右的承重方格,它们既独立承重又相互分担,构成了非常巧妙的工作整体。不仅如此,王莲的叶片和叶脉内还具有很多大的空腔,腔内充满气体,进一步增加了叶片的浮力。
有人说,动物通过王莲逃跑,食人鱼或巨鳄如果用利齿将叶片撕碎,不就能让它们再次跌落水中么?原来,王莲的叶片底部长满了硬刺,能把啃咬者扎得鲜血淋淋,从此不敢造次。还有细心的小朋友想到,亚马逊雨林降雨频繁,王莲的叶片像一个高沿大盘,会不会因积水过多而沉没呢?在漫长的进化过程中,王莲已对此有了完美的对策,在叶片表面,有许多不起眼的小孔,可排掉普通的降水,防止因积水造成腐烂或细菌滋生;在叶片边缘,还有两个缺口,一旦遇到大暴雨,可迅速排出水流,避免因积水而沉没。
看似粗壮的“绿巨人”,其实是粗中有细的有心人。
王莲出色的承重能力,直接促成了人类建筑技术的革命。年,英国查丝华斯庄园首席园艺师约瑟夫·帕克斯顿(JosephPaxton)幸运地获得了一些王莲的种子。他将其放置在室内一个盛满温水的浴缸里,并设计了一个运动转轮,使水循环流动以模仿原始生态环境。凭借这个巧妙的设备,他在寒冷的英国成功培育出开花的王莲,并被允许用英国维多利亚女王的名字为其命名,称为“Victoriaamazonica”,意为来自亚马逊的维多利亚女王。
年, 届世界博览会将在英国举行,需要建造一座巨大的主建筑。它不仅要同时容纳一万名观众及世界各国的展品,还要尽可能少用柱子,以保证通透的视野——这在当时几乎是不可能完成的任务,来自世界各地的建筑师提供了45个建筑设计方案,但无一中选。听到这个消息后,身为园艺师的帕克斯顿想到了池塘中的王莲。有一次,他开玩笑似的将自己的女儿放在其叶片上,没想到看似飘逸的叶片竟轻松将她托起,由此,帕克斯顿发现了王莲惊人的承重能力。
示意图
根据王莲叶片的结构,帕克斯顿大胆为世界博览会提供了自己的设计方案:这是一座巨大的玻璃顶宫殿,覆盖面积是罗马圣彼得大教堂的4倍。主体穹顶不用一根柱子,而是模仿王莲的叶片,由叶脉般纵横交错的钢梁组成,钢梁之间的网格镶嵌玻璃,既美观又通透。而且建造流程也非常简约,既可保证在一年内建成,还能在博览会结束后完全拆解,运输到异地重建利用。
这座前所未有的辉煌建筑,被誉为“水晶宫”,是今天所有玻璃幕墙大厦的鼻祖。
谁又能想到,设计他的不是职业建筑师,而是一位种植王莲的园艺工作者。因为他参透了绿巨人的“绝世武功”:承重。
丨本文作者:陈红岩(北京植物园)
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