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「含沙射影」的植物

黃沙馬鞭草 (Abronia latifolia)。圖片來源：Wikipedia
去海邊玩的時候，有沒有注意過海濱植物的葉子上面常常有沙子？大家大概都會覺得，在多沙的地方，風把沙子吹到植物上黏住下不來，應該算是自然現象，沒什麼好大驚小怪的。

或許是吧！但是有些科學家們還是注意到這件事了。畢竟在海邊或是在沙漠裡，因為砂質土壤能留住的水分不多，使得這些地區的植物相對稀少；而這些地方當然也會有草食動物出沒，這些植物是否會「因地制宜」發展出一些不一樣的手段，來避免自己被吃掉呢？

不管是沙漠或是海邊，最多的大概就是沙子了。或許植物讓自己可以黏住一些沙子（稱為psammophory，psamm(o)-是「沙子」、phor-是「攜帶」）是一種有用的策略？只要有不小心吃過菜餚裡的沙子的經驗，應該會覺得很難受吧！沙子很硬，咬到的時候會給牙齒與牙床帶來一陣震動、甚至刺痛，那種不舒服的感覺至少會延續個幾分鐘。

而且不是只有人類會覺得咬到沙子很難受喔！一份1990年的研究就發現，鼴鼠在吃蚯蚓之前，會把蚯蚓腸子裡的沙子像擠牙膏一樣的擠出來。因此，科學家們就很好奇，究竟植物身上蓋了沙子，是不是真的可以防止它們被吃掉？畢竟有沙粒的存在，也會妨礙光合作用；所以若黏上沙子沒有其他好處，這幾十萬、幾百萬年來，生活在這些地區的植物應該會發展出一些防止沙子黏附的策略吧？

過去科學家們關於「含沙植物」到底為什麼要含沙，主要有兩種看法。第一種是認為蓋上沙子可以讓自己變得很「難」吃；第二種則是認為沙子是一種保護色，可以讓草食動物看不到它們。

加大戴維斯分校的研究團隊，為了想要瞭解到底「含沙植物」到底為什麼要含沙，便設計了以下的實驗。他們以保留區內的黃沙馬鞭草為實驗材料，這種植物在該保留區中很多，整個植物體都覆蓋著一層細細的葉毛，通常接近地表的莖、葉、葉柄都蓋滿了沙子，在接近頂芽的部位會有較少的沙子。

首先，研究團隊小心地挑選了三十個地點。這些地點所在的黃沙馬鞭草，其中一部份莖葉上的沙子小心地以刷子與濕海綿移除；接下來兩個月觀察被採食的情形。

結果發現：移去沙子的黃沙馬鞭草，被採食的狀況提高了一倍！接著研究團隊便想要進一步測試「保護色」理論。於是這次他們除了除去沙子的一組外，又加入了另一組：以綠色沙子覆蓋植物。如果植物被沙子覆蓋可以降低被採食是因為保護色的話，那麼加上綠色沙子應該會有反效果（被採食的機率提高）。

觀察的結果發現：加上綠色沙子與原來的棕色沙子，都一樣有降低被採食的情形；雖然兩組之間有些差距（綠色沙子組的被採食的機率降低）但並不顯著。也就是說：「保護色」理論並不成立，被沙子覆蓋的保護效果主要是來自於沙子的存在會讓植物變得很「難」吃、提高牙齒的磨損等等。

所以，這些生活在多沙地區的植物，在時間的長河中也因地制宜地發展了降低被採食的策略。不只是黃沙馬鞭草，根據戴維斯研究團隊的調查，至少有88個屬的植物（分散在34個不同的科裡）都發展出了這個策略，而這些植物也包括了單子葉與雙子葉植物喔！

（本文版權為台大科教中心所有，其他單位需經同意始可轉載）

參考文獻：

Gorman, M. L. and R. D. Stone. 1990. Natural history of moles. A & C Black, London, UK.

Eric F. LoPresti and Richard Karban. 2016. Chewing sandpaper: grit, plant apparency, and plant defense in sand-entrapping plants. Ecology, 97(4), 2016, pp. 826–833
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