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頭下腳上種植的「倒頭榕」為何還能生長呢?關於榕樹和它的民俗傳說

臺北地方異聞工作室_96
・2018/02/14 ・2387字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 473 ・五年級

  • 作者/ 青悠
    大學與研究所時候園藝與奇幻雙修,畢業後轉了個彎成為臺北地方異聞工作室成員,在妖怪中打滾的同時偶爾充當真人植物圖鑑。《唯妖論:臺灣神怪本事》和《尋妖誌》的共同作者。

之前曾經介紹過茄苳樹,講到茄苳樹常被當作神明崇拜,民間也流傳著許多與之相關的傳奇故事。但講到被崇拜的大樹,可不能不提榕樹。

榕樹應該算是大家都非常熟悉的樹種吧!其實,榕樹所屬的榕屬(Ficus)是個大家族,我們口中說的「榕樹」,指的是「正榕(Ficus microcarpa)」,葉片橢圓革質,看起來濃綠又油亮,花是特別的隱頭花序,藏在外觀像是無花果一樣的花托裡頭,授粉得要依賴一種叫做「榕果小蜂」的昆蟲來幫忙,在果實成熟的時候,經常吸引鳥群來啄食。

而榕樹最醒目的特徵,要屬那些像鬍鬚一樣的氣生根了。氣生根會從樹幹長出,協助榕樹吸收空氣中的水分,也有呼吸的作用。榕樹的氣生根多而密,若是長長了紮進土中,可能會硬化形成支持根,不僅能支撐枝幹,也使得樹冠得以向外擴張,常常一株榕樹就能拓展成一大片,最有名的例子,大概就是澎湖的通梁古榕了。

澎湖的通梁古榕位於保安宮,雖然圖中看起來像數株榕樹組成,但事實上這些都是氣根。圖/wikimedia

榕樹生命力強,在臺灣是四處可見的原生樹種,也是常見的行道樹、庭園木。而由於榕樹的木材並不適合做家具、當柴薪,因此多能逃過受砍伐的命運,長成高齡老樹──或許正是因為如此,反而容易被人當作樹神來崇拜。

總說聚陰,卻是民俗中的驅邪好物

儘管許多榕樹王公受人敬愛,老一輩的人卻也常說榕樹容易聚陰。榕樹的枝葉茂密,白日的時候遮擋陽光,人在下頭乘涼很是消暑,但夜晚的時候卻加倍地陰暗,樹蔭下顯得鬼氣森森了起來。許多人應該都曾被告誡不要太接近榕樹,或是家裡的院子及周遭不要種植榕樹,否則好兄弟在附近聚集往來,總是不太安心。

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不過,榕樹是一般人十分熟悉的民俗植物,在臺灣的許多習俗中,榕樹葉倒發揮著除穢的功用。譬如每逢端午節,許多家庭會在門口掛上一束枝葉,裡頭除了艾草葉、菖蒲葉之外,通常還會有榕樹枝。據說這些植物有驅蟲、避邪、除不淨的效果,端午懸掛可以擋煞保平安。此外,也常聽人說在去探病、掃墓,或參加喪禮前,摘三或七片榕樹葉放在身上,待行程結束後,在回程的路上把榕樹葉丟棄,如此便能將聚集其上的不潔之氣也帶走,而不會帶回家裡。

榕葉避邪也能避邪。圖/wikimedia

然而相較於樹王公、榕葉避邪這類民俗小知識,比較少人知道的是,臺灣少數地方還植有特殊的榕樹「倒頭榕」──而這「倒頭榕」,更使得榕樹染上了不少神秘、奇詭的色彩。什麼是「倒頭榕」呢?

「倒頭榕」又叫「倒栽榕」,指的是種植時,將原本該「頭上腳下」的枝條給倒過來插進土裡,以「頭下腳上」之姿所長成的榕樹。

這樣的樹究竟隱含什麼民俗意義,有多種不同的解釋:有一說,倒頭榕生長較緩慢,枝條生長的方向也較為平展,能形成較寬闊的樹冠,因此有庇蔭鄉里,守護村莊的象徵意涵;但又有一說,倒頭榕以奇特的方式栽種,其實是要敗地理,破壞該地的風水;還有一說是,地藏廟前種植屬於「陰樹」的倒頭榕,是為了要呼應廟中神明是管理陰界的地藏王菩薩。

據民間說法,栽植「倒頭榕」是違逆乾坤道理的不自然之舉,種樹者會遭受折壽的厄運懲罰,因此種植時,都是包紅包給無家累的羅漢腳,重金請他們來幫忙……。這說法聽來實在有些可怕——難道種植倒頭榕真的是這麼大逆不道的事嗎?其實這倒也未必。

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鹿港地藏王廟的老榕樹就是用倒插的方式種的,但目前主要是仰賴氣根維生。

生根茁壯的奧秘

讓我們仔細來看看吧!從倒頭榕故事中提到「將枝條插進土裡」的說法,可以知道倒頭榕是以「扦插」這個方法繁殖出來的植株。

所謂扦插,指的是截取一小段植物的部位,插進土壤或介質中,保持濕度,使其發根,而後成長成獨立植株的繁殖方法。

大多數時候是取莖段來扦插,但其實視植物種類而定,有時根或葉片也可以當作扦插的材料,是一種操作簡單,成功率也很高的繁殖方法。

圖/Hydrob@wikipedia

如果對扦插法略知一二,可能會被倒頭榕「頭下腳上倒插」的做法給搞迷糊——要知道,扦插時截下來的枝段稱作「插穗」,而插穗入土的方向非常重要,因為插穗中靠近根基部的「近基端」較容易長根,遠離根基部、靠近頂端的地方則容易抽梢長葉,這種現象稱作「極性」,和植物激素的分配與運輸方向有關。若是搞混了方向,在土裡的一端遲遲不發根;在空氣中的一端則難以抽梢,吸收水分困難的情況下,常常插穗就這樣乾枯而死了。像倒頭榕這樣的插法,按常理想,通常是很難成功才對。

──不過,倒頭榕存活下來仍是可能的。如果在扦插倒頭榕時,插穗的營養狀況良好,空氣中的水氣又充足,那麼露在空氣中的近基端便有可能發根(事實上,不只榕樹,其他種類的植物也可能發生同樣的情形)。新根受到向地性的牽引向下伸長,最終可能還是能順利長到土壤之中,開始為插穗吸收水養分。一旦水養分的供給無礙,新梢和新葉很快地便能長出,雖然因為方向不對,多半會和故事中所提到的一樣「生長緩慢」,但終歸是能慢慢地開枝散葉,努力生長了。

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總之,仔細檢視扦插過程中插穗發根的過程,倒頭榕的生長還是能以自然科學解釋,說違逆天理,也許是過於誇張了點,希望老天有德,別為這種小事折人壽命啊。而換種角度來想,儘管遭遇過逆境,發根後的倒頭榕仍展現了旺盛的生命力,開展枝葉,生長茁壯,最後長成蓊鬱茂盛的樹木,說起來,倒頭榕其實算是極具勵志意義的有福之樹呢!

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臺北地方異聞工作室_96
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妖怪就是文化!北地異工作室長期從事臺灣怪談、民俗、文史的考據和研究,並將之轉化成吸引人的故事和遊戲。成員來自政大與臺大奇幻社,從大學時期就開始一起玩實境遊戲和寫小說,熱愛書本、電影和實地考察。 歡迎來我們的臉書專頁追蹤我們的近況~https://www.facebook.com/TPE.Legend

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LDL-C 正常仍中風?揭開心血管疾病的隱形殺手 L5
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/06/20 ・3659字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 美商德州博藝社科技 HEART 合作,泛科學企劃執行。

提到台灣令人焦慮的交通,多數人會想到都市裡的壅塞車潮,但真正致命的「塞車」,其實正悄悄發生在我們體內的動脈之中。

這場無聲的危機,主角是被稱為「壞膽固醇」的低密度脂蛋白( Low-Density Lipoprotein,簡稱 LDL )。它原本是血液中運送膽固醇的貨車角色,但當 LDL 顆粒數量失控,卻會開始在血管壁上「違規堆積」,讓「生命幹道」的血管日益狹窄,進而引發心肌梗塞或腦中風等嚴重後果。

科學家們還發現一個令人困惑的現象:即使 LDL 數值「看起來很漂亮」,心血管疾病卻依然找上門來!這究竟是怎麼一回事?沿用數十年的健康標準是否早已不敷使用?

膽固醇的「好壞」之分:一場體內的攻防戰

膽固醇是否越少越好?答案是否定的。事實上,我們體內攜帶膽固醇的脂蛋白主要分為兩種:高密度脂蛋白(High-Density Lipoprotein,簡稱 HDL)和低密度脂蛋白( LDL )。

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想像一下您的血管是一條高速公路。HDL 就像是「清潔車隊」,負責將壞膽固醇( LDL )運來的多餘油脂垃圾清走。而 LDL 則像是在血管裡亂丟垃圾的「破壞者」。如果您的 HDL 清潔車隊數量太少,清不過來,垃圾便會堆積如山,最終導致血管堵塞,甚至引發心臟病或中風。

我們體內攜帶膽固醇的脂蛋白主要分為兩種:高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)/ 圖片來源:shutterstock

因此,過去數十年來,醫生建議男性 HDL 數值至少應達到 40 mg/dL,女性則需更高,達到 50 mg/dL( mg/dL 是健檢報告上的標準單位,代表每 100 毫升血液中膽固醇的毫克數)。女性的標準較嚴格,是因為更年期後]pacg心血管保護力會大幅下降,需要更多的「清道夫」來維持血管健康。

相對地,LDL 則建議控制在 130 mg/dL 以下,以減緩垃圾堆積的速度。總膽固醇的理想數值則應控制在 200 mg/dL 以內。這些看似枯燥的數字,實則反映了體內一場血管清潔隊與垃圾山之間的攻防戰。

那麼,為何同為脂蛋白,HDL 被稱為「好」的,而 LDL 卻是「壞」的呢?這並非簡單的貼標籤。我們吃下肚或肝臟製造的脂肪,會透過血液運送到全身,這些在血液中流動的脂肪即為「血脂」,主要成分包含三酸甘油酯和膽固醇。三酸甘油酯是身體儲存能量的重要形式,而膽固醇更是細胞膜、荷爾蒙、維生素D和膽汁不可或缺的原料。

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這些血脂對身體運作至關重要,本身並非有害物質。然而,由於脂質是油溶性的,無法直接在血液裡自由流動。因此,在血管或淋巴管裡,脂質需要跟「載脂蛋白」這種特殊的蛋白質結合,變成可以親近水的「脂蛋白」,才能順利在全身循環運輸。

肝臟是生產這些「運輸用蛋白質」的主要工廠,製造出多種蛋白質來運載脂肪。其中,低密度脂蛋白載運大量膽固醇,將其精準送往各組織器官。這也是為什麼低密度脂蛋白膽固醇的縮寫是 LDL-C (全稱是 Low-Density Lipoprotein Cholesterol )。

當血液中 LDL-C 過高時,部分 LDL 可能會被「氧化」變質。這些變質或過量的 LDL 容易在血管壁上引發一連串發炎反應,最終形成粥狀硬化斑塊,導致血管阻塞。因此,LDL-C 被冠上「壞膽固醇」的稱號,因為它與心腦血管疾病的風險密切相關。

高密度脂蛋白(HDL) 則恰好相反。其組成近半為蛋白質,膽固醇比例較少,因此有許多「空位」可供載運。HDL-C 就像血管裡的「清道夫」,負責清除血管壁上多餘的膽固醇,並將其運回肝臟代謝處理。正因為如此,HDL-C 被視為「好膽固醇」。

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為何同為脂蛋白,HDL 被稱為「好」的,而 LDL 卻是「壞」的呢?這並非簡單的貼標籤。/ 圖片來源:shutterstock

過去數十年來,醫學界主流觀點認為 LDL-C 越低越好。許多降血脂藥物,如史他汀類(Statins)以及近年發展的 PCSK9 抑制劑,其主要目標皆是降低血液中的 LDL-C 濃度。

然而,科學家們在臨床上發現,儘管許多人的 LDL-C 數值控制得很好,甚至很低,卻仍舊發生中風或心肌梗塞!難道我們對膽固醇的認知,一開始就抓錯了重點?

傳統判讀失準?LDL-C 達標仍難逃心血管危機

早在 2009 年,美國心臟協會與加州大學洛杉磯分校(UCLA)進行了一項大型的回溯性研究。研究團隊分析了 2000 年至 2006 年間,全美超過 13 萬名心臟病住院患者的數據,並記錄了他們入院時的血脂數值。

結果發現,在那些沒有心血管疾病或糖尿病史的患者中,竟有高達 72.1% 的人,其入院時的 LDL-C 數值低於當時建議的 130 mg/dL「安全標準」!即使對於已有心臟病史的患者,也有半數人的 LDL-C 數值低於 100 mg/dL。

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這項研究明確指出,依照當時的指引標準,絕大多數首次心臟病發作的患者,其 LDL-C 數值其實都在「可接受範圍」內。這意味著,單純依賴 LDL-C 數值,並無法有效預防心臟病發作。

科學家們為此感到相當棘手。傳統僅檢測 LDL-C 總量的方式,可能就像只計算路上有多少貨車,卻沒有注意到有些貨車的「駕駛行為」其實非常危險一樣,沒辦法完全揪出真正的問題根源!因此,科學家們決定進一步深入檢視這些「駕駛」,找出誰才是真正的麻煩製造者。

LDL 家族的「頭號戰犯」:L5 型低密度脂蛋白

為了精準揪出 LDL 裡,誰才是最危險的分子,科學家們投入大量心力。他們發現,LDL 這個「壞膽固醇」家族並非均質,其成員有大小、密度之分,甚至帶有不同的電荷,如同各式型號的貨車與脾性各異的「駕駛」。

為了精準揪出 LDL 裡,誰才是最危險的分子,科學家們投入大量心力。發現 LDL 這個「壞膽固醇」家族並非均質,其成員有大小、密度之分,甚至帶有不同的電荷。/ 圖片來源:shutterstock

早在 1979 年,已有科學家提出某些帶有較強「負電性」的 LDL 分子可能與動脈粥狀硬化有關。這些帶負電的 LDL 就像特別容易「黏」在血管壁上的頑固污漬。

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台灣留美科學家陳珠璜教授、楊朝諭教授及其團隊在這方面取得突破性的貢獻。他們利用一種叫做「陰離子交換層析法」的精密技術,像是用一個特殊的「電荷篩子」,依照 LDL 粒子所帶負電荷的多寡,成功將 LDL 分離成 L1 到 L5 五個主要的亞群。其中 L1 帶負電荷最少,相對溫和;而 L5 則帶有最多負電荷,電負性最強,最容易在血管中暴衝的「路怒症駕駛」。

2003 年,陳教授團隊首次從心肌梗塞患者血液中,分離並確認了 L5 的存在。他們後續多年的研究進一步證實,在急性心肌梗塞或糖尿病等高風險族群的血液中,L5 的濃度會顯著升高。

L5 的蛋白質結構很不一樣,不僅天生帶有超強負電性,還可能與其他不同的蛋白質結合,或經過「醣基化」修飾,就像在自己外面額外裝上了一些醣類分子。這些特殊的結構和性質,使 L5 成為血管中的「頭號戰犯」。

當 L5 出現時,它並非僅僅路過,而是會直接「搞破壞」:首先,L5 會直接損傷內皮細胞,讓細胞凋亡,甚至讓血管壁的通透性增加,如同在血管壁上鑿洞。接著,L5 會刺激血管壁產生發炎反應。血管壁受傷、發炎後,血液中的免疫細胞便會前來「救災」。

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然而,這些免疫細胞在吞噬過多包括 L5 在內的壞東西後,會堆積在血管壁上,逐漸形成硬化斑塊,使血管日益狹窄,這便是我們常聽到的「動脈粥狀硬化」。若這些不穩定的斑塊破裂,可能引發急性血栓,直接堵死血管!若發生在供應心臟血液的冠狀動脈,就會造成心肌梗塞;若發生在腦部血管,則會導致腦中風。

L5:心血管風險評估新指標

現在,我們已明確指出 L5 才是 LDL 家族中真正的「破壞之王」。因此,是時候調整我們對膽固醇數值的看法了。現在,除了關注 LDL-C 的「總量」,我們更應該留意血液中 L5 佔所有 LDL 的「百分比」,即 L5%。

陳珠璜教授也將這項 L5 檢測觀念,從世界知名的德州心臟中心帶回台灣,並創辦了美商德州博藝社科技(HEART)。HEART 在台灣研發出嶄新科技,並在美國、歐盟、英國、加拿大、台灣取得專利許可,日本也正在申請中,希望能讓更多台灣民眾受惠於這項更精準的檢測服務。

一般來說,如果您的 L5% 數值小於 2%,通常代表心血管風險較低。但若 L5% 大於 5%,您就屬於高風險族群,建議進一步進行影像學檢查。特別是當 L5% 大於 8% 時,務必提高警覺,這可能預示著心血管疾病即將發作,或已在悄悄進展中。

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對於已有心肌梗塞或中風病史的患者,定期監測 L5% 更是評估疾病復發風險的重要指標。此外,糖尿病、高血壓、高血脂、代謝症候群,以及長期吸菸者,L5% 檢測也能提供額外且有價值的風險評估參考。

隨著醫療科技逐步邁向「精準醫療」的時代,無論是癌症還是心血管疾病的防治,都不再只是單純依賴傳統的身高、體重等指標,而是進一步透過更精密的生物標記,例如特定的蛋白質或代謝物,來更準確地捕捉疾病發生前的徵兆。

您是否曾檢測過 L5% 數值,或是對這項新興的健康指標感到好奇呢?

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【成語科學】移花接木:「三十六計」之一竟然來自農務經驗?
張之傑_96
・2023/08/02 ・1028字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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這個成語得自園藝上的經驗,在民間流傳已久,成為「三十六計」之一,比喻暗中使用手段,以甲替換乙。明代小說家淩濛初,在其短篇小說集《二刻拍案驚奇》中,首次使用這個成語,作為其中一篇的篇目「同窗友認假作真,女秀才移花接木」。

這篇小說的大意是說,有位聞小姐女扮男裝到學校讀書,和同學魏撰之、杜子中感情最好,但心中屬意杜子中。有位景小姐卻看中女扮男裝的聞小姐。後來魏、杜二人得知聞小姐的真實身份,都想娶她。聞小姐施出移花接木之計,將景小姐介紹給魏撰之,自己和杜子中結為夫婦。

談到這裡,小朋友可能還是懵懵懂懂,那就造兩個句吧。

這篇得獎的作品已被人檢舉,是將某小說家的作品改頭換面、移花接木而成。

這張老虎照片雖是移花接木之作,但電腦合成手段高明,連專家都沒看出來。

按照往例,接下去該談談這個成語的科學意義。移花接木,指得就是嫁接。果樹因發生突變,有時結得果實特別好吃、或特別大。農民發現這樣的果樹,就會留下它的種子,希望子代結的果實和親代一樣好吃、或一樣大。如果播種後不如預期,農民還有一招,就是插枝,如果可以插活,所結的果實絕對可以「掛保證」,我們常吃的葡萄,就是用插枝繁殖的。

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插枝(扦插)技術。圖/wikimedia

然而,有些果樹插枝根本就插不活;靠播種嘛,子代結的果實不能保持親代的優良特性。薔薇科的蘋果、梨、桃、李子、櫻桃就屬於這一類。嫁接技術還沒發明前,這類果樹如有一棵結的果實特別好吃、或特別大,那麼就只有這一棵,無法衍生出很多棵。

中國人幾千年前就發明了嫁接技術。農民一旦發現某一棵果樹結的果實特別好吃、或特別大,就割下一小段枝條,接在另一棵的樹枝(砧木)上。當嫁接的枝條和砧木結為一體,「嫁」到砧木上的枝條就可以繼續生長,結出和親本一樣好吃、或一樣大的果實。

嫁接技術。圖/wikimedia

嫁接廣泛用在果樹、花卉等園藝上。美國著名人類學家戴蒙在他的名著《槍砲、病菌與鋼鐵》裡說:「這些果樹(蘋果等)得靠複雜的農業科技——嫁接,中國在農業起源不久,就發展出這項科技。」戴蒙認為,嫁接是不斷實驗的結果,絕對不是偶然的運氣。

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張之傑_96
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張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。

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美麗蘭花的保水秘訣,從「根」做起
活躍星系核_96
・2017/07/14 ・2679字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 530 ・七年級

  • 作者/羅妙禎 |園藝暨景觀學系畢業,對大自然懷抱敬畏與好奇的心,喜歡探索新鮮事物,在意人們與這片土地之間的連結,想記錄一筆筆動人的故事。

蘭花,一直是園藝界的寵兒,像是蝴蝶蘭就是歷久不衰的明星,花色選擇多、花期長又好照顧,無論送禮或自家種植都適合!家人、朋友不僅愛從花市買蘭花回來,陽台或家中一隅只要擺上幾盆蘭花,整個空間氣質大大提升。但買回家之後問題就來了:「蘭花要怎麼澆水呀?」「好幾天才澆一次真的可以嗎?」,花店老闆大部分會說,2-3 天或更久澆一次就好。究竟為什麼姿態嬌貴的蘭花,可以不用常常澆水呢?

森林中的附生蘭之一,台灣松蘭。圖/陳兆倫

在沒有人為干擾的大自然裡,野生的蘭花們主要棲息在森林中,依據其棲息地的差異可以區分成附生蘭(如蝴蝶蘭、文心蘭、石斛蘭等)和地生蘭(如國蘭、仙履蘭等)兩大類,其中附生蘭就佔了蘭科植物的 70%。附生蘭會和其他的附生植物例如蕨類、積水鳳梨等一同附著於樹幹、岩石或其他植物上,將它們當成支撐物以便爭取到更大量的陽光。這些附生植物在森林的高處蓬勃生長,豐富了樹冠層的生態。

然而附生蘭和附生植物不像其他同類生長在土壤上,除了要面對營養鹽缺少、只能從雨水淋洗中少量且間歇地補充的困境,還有水分供給不穩定的劣勢,基本上就是依靠在別人身上還要靠天吃飯。面對這樣水分、養分供給不足的環境附生蘭該如何因應?

附生蘭經常被種植在木板、蛇木板等介質上。圖/作者提供

聽說海綿城市很夯,但蘭花早就知道了

附生蘭花能夠懸在樹上、耐受少量水分的秘訣,就隱藏在根部的組織結構裡。

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根部是植物獲得水分與營養重要的來源,大部分的植物在根的表皮上有無數的根毛,負責吸收水分的重責大任。但是蘭科植物中的根部最外層,卻是由稱為根被(velamen)的表皮特化組織所構成。成熟後的根被為一層層經歷木栓化(suberinization)的死細胞,它的作用與結構就像一層薄薄覆蓋在根上的海綿,遇到水分時可快速吸收水分且暫時貯存,並防止水分向外散失。根據解剖研究顯示,蝴蝶蘭平均具有 2-3 層的根被組織,流蘇石斛甚至具高達 10-11 層的根被呢!

以蝴蝶蘭的氣生根為例,根部外層具有一層白白肉眼可見的是根被(velamen)細胞,成熟後細胞壁木栓化成網格狀的死細胞。圖/作者提供

除了緊緊鎖住水分,根被組織對附生蘭吸收礦物質的需求也很重要。德國研究學者 Gerhard Zotz 等人解剖了 18 種附生蘭花的根部,發現不同種蘭花之間其根被層數多寡差異極大,根被占根部面積比例介於 11%-97%,而根被細胞裡的果膠物質具有保留帶電離子(如磷、鉀等植物生長必須元素)的功能,根被面積越大,吸收與保留住的營養離子就越多。

細胞之牆層層守護,避免水分流失

如果說根被是護城河,那麼再往內的根部組織--內皮層(endodermis)和外皮層(exodermis)--就是兩道長長的堡壘。當水分從根被進入後,則來到由薄壁細胞組成的倉庫--皮層(cortex),含有葉綠體,具有儲存養分、水分的功能。

在皮層的內、外分別有一圈高度特化的細胞層,稱為內皮層和外皮層,能夠避免存放在倉庫裡的水及營養離子流失。這兩層組織上,大部分的細胞具有木栓化的次生細胞壁,成熟後為死細胞,功能有如厚厚的銅牆鐵壁,是水分進出的阻礙,使水分無法順利地穿越進出,降低了水分流失的機率。

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附生蘭的橫切面解剖構造,由外向內分別有根被、外皮層、皮層、內皮層、維管束。圖/Carl von Ossietzky Universität Oldenburg

而內皮層和外皮層在細胞壁加厚形式上,還演化出不同的類型,透過橫切根部觀察,呈現 U 型(開口朝內)和 O 型 2 種加厚現象,在前述解剖的 18 種附生蘭,內皮層都是呈現 O 型加厚,外皮層則依不同蘭花有 O 型(如石斛蘭、文心蘭等)或 U 型(如蝴蝶蘭)加厚。不過,學者目前尚無法推定背後演化的機制與原因。

那被堡壘狀的構造擋住的水分,該從哪兒進出呢?位在內皮層或外皮層上的通過細胞(passage cell)形體較小,而且沒有經過木栓化、具有活性細胞膜,扮演氣體流通及水分、養分橫向運輸的角色。內皮層上的通過細胞,分布位置就在木質部(xylem)的對面,正對著早成木質部(protoxylem),被認為具有降低水分運輸阻力、縮短路徑、幫助營養離子更快速地主動運輸進入木質部的功用。

以蝴蝶蘭根部為例,具有內皮層 O 型加厚(左圖)和外皮層具 U 型加厚缺口向內(右圖)的木質化細胞,而水分及養分會經由通過細胞向木質部運送。圖/作者提供

無論是具加厚現象的細胞或是通過細胞,皆在附生蘭皮層裡外各自堅守要職,一方面避免水分流失、蒸散,一方面控制水分與養分能最有效率地運輸至植物的維管束、供給地上部的需求,顯現出附生蘭根部細胞高度演化的特點。

光是分析解剖構造,或許你還是會懷疑:蘭花的吸水功能真的有解剖學家說的那麼神嗎?科學家透過實際上的吸水試驗,發現 10 種以上的附生蘭氣生根(懸在空氣中的不定根)在短短 15 秒內即能快速吸水、達到飽和的狀態,水分流失的速度的速度非常慢,吸收 50% 水分的效率比流失 50% 水分足足快了 200 倍,充分展示了生長在樹上的附生蘭對於水分利用的驚人效率。

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附生蘭的保水秘訣,還不只這些

綜合以上,無論是根被組織,或是內皮層及外皮層上的木質化細胞、通過細胞,在長期演化下已與環境及自身生理機制配合得天衣無縫。水分從接觸根被組織即快速被吸收,然後一層層被木質化的細胞壁困住,防堵蒸散流失,並保留住帶電離子,將水分及養分有效率地往內部運輸,讓附生蘭在貧瘠的環境裡順利地生存下來。

其實,蘭花面對水分逆境的機制還不只這些,有些蘭花還有肥厚的葉片、假球莖等構造可以儲存水分,或是有些附生性植物具有毛茸(trichome)、葉杯等特殊構造。植物雖然不會動,但仍從自身結構演化出特殊的機制去適應環境,讓自己在相對惡劣的環境下不僅生存下來而綻放出美麗的花。

人家常說「澆水學問大」,植物吸收水分、養分的機制,仍有具有許多有趣的現象等著我們去發掘呢!

  1. Zotz, G. and U. Winkler. Aerial roots of epiphytic orchids: the velamen radicum and its role in water and nutrient uptake. (2013) OECOLOGIA, doi: 10.1007/s00442-012-2575-6. 
  2. Joca, T. A. C, D. C. Oliveira, G. Zotz, U. Winkler, A. S. F. P. Moreira. The velamen of epiphytic orchids: Variation in structure and correlations with nutrient absorption. (2017) FLORA, doi: 10.1016/j.flora.2017.03.009
  3. Zotz Gerhard. Plants on Plants – The Biology of Vascular Epiphytes. (2016) Fascinating Life Sciences. ISBN 978-3-319-39237-0
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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia