植物之所以是植物，是因为它们大部分情况下不能动。如果它们想要搬家，想要逃离不利的环境，或者占据有利的新环境，它们只能抓住种子落下到种子萌发产生幼苗、幼苗扎根将自己固定在一个地方之间的时间差。有些物种则靠环境的力量，比如说水流、风、交通、重力等等；有些物种靠贿赂、欺骗和奇巧，以动物为代步工具；有些靠自身机械的力量，如果实自行炸开、弹射。

借助风力传播种子的蒲公英

漾濞槭的果实是翅果（Samara），也就是说果实上带着伸展开的扁平状的翅膀，这正是适应风传播的果实特征。槭属（Acer L.）的翅果是单翼翅果，对生于果梗，乍一看还以为是双翼翅果，等果实飘落的时候，成对的单翼翅果就会散开，各自飘落。第一次仔细观察漾濞槭翅果飘落的过程是在2016年的深秋，为了采摘野生漾濞槭的果实用于后续人工繁育、供给迁地保护和回归引种所需苗木，我来到了漾濞县太平乡一株漾濞槭下。晴空一碧如洗，那棵树有点高，高枝剪也很难够到，更难的是，高枝剪一碰到果序，果实就会飘散飞落下来。我一拍脑门——对！那就直接晃树，把果实都晃下来！于是，我第一次欣赏到了漫天飞舞的翅果。那场景非常震撼！我竟然从不知道翅果飘落的时候会自旋！优美有如豆娘的舞蹈。

带有翅的漾濞槭果实

漫天飞舞的漾濞槭翅果

我之前以为翅果靠着自己伸展出的翅膀，乘风飘去远方，就像飘落的纸片或者树叶，又或是滑翔的飞鼠。可是植物比我想象得更聪明。翅膀可以延长种子落下的过程，让种子容易被风吹到远处，自旋则是双保险，进一步延缓种子落地的时间。当翅果自旋的时候，会产生一股涡流，给自己一个上升力，抵抗重力^[1]。这种自转产生的上升力是竹蜻蜓能飞起来的原因，也是旋翼飞机（如无人机）飞翔的原理。

槭属翅果飘落过程中的自旋

无人机的飞行原理

竹蜻蜓是靠一双手搓一下竹竿才能自转起来，槭属的翅果为什么能自己转起来呢？槭属的单翼翅果和竹蜻蜓之间的区别就在于两者的重心位置不同：前者的重心是不稳定，这种初始的不稳定感给翅果带来了一种旋转的倾向，而后者重心是稳定的，所以不会自己转起来^[2，3]，巧的是旋翼飞机的前进、后退、左右移动也是靠制造出不稳定的重心来实现的，翅果在下降过程中产生稳定的翅膀前缘涡流，从而获得较高的升力^[6]。早在晚二叠世早期至中二叠世（约270Ma）的针叶树有翼种子化石中就发现了自旋的翅果，包括不同翅膀状态的化石，从单翼到双翼都有，科学家利用模型模拟了各种状态的翅果——单翼翅果比双翼翅果下降速度慢，而且种子重量越大，单翼翅果相对于双翼翅果而言，自转减缓下降的优势越明显。看来翅果的自旋行为是进化出来的，槭属选择单翼翅果而非双翼翅果是具有进化意义的^[4]。

漾濞槭的单翼翅果

翅果的翅膀那么薄，会不会容易破损呢？采收翅果的时候确实会发现大量翅果的翅膀是破损的，但是有破损的翅果还是会像完整的翅果一样自旋^[5]。单翼翅果可谓槭属植物进化中了不起的“设计”。

虽然大部分翅果会散落在母树周边数十米之内，然而，当风速、风向合适，天气和地形也合适的时候，它们偶尔可以传播几公里，甚至几十、几百公里^[7，8]。有上升力的种子，比没有上升力的种子传播距离远两个数量级^[9]。倘若一个物种每十年遇到一阵大风让它传播到10公里外的地方，那么就如同愚公移山似的，代代接力，4万年就可以让这个物种绕地球走一圈。谁说植物不能向往自由呢？植物的旅行是以物种为单位的进行的，只要有时间、有耐心，哪里去不了？

漾濞槭薄薄的翅果

很多人以为漾濞槭不好看、树材也没什么出彩的地方，分布非常狭窄，非要长在有水又开阔的沟谷；性别还非常古怪——一个群体内只有少数几株能开雌花、结果实。这样一个“不思进取”、“日薄西山”的物种，灭绝不是活该吗？不不不，每个存在的物种都有其适应环境的妙招，都有其“过人之处”。虽然一个漾濞槭野生种群中只有少数几株结实，但是结实的树往往结实量巨大，在漾濞槭过去熟悉的环境里，这些种子足以让种群自然完成更新；而其生长在沟谷恰恰和风传播的翅果有关系——沟谷能产生更大风，翅果飘落到水中，还能顺着水流进行二次传播。数万年前，甚至数十万年、数百万年前，漾濞槭的翅果又是乘着哪阵风来到了它们现在安家的沟谷中？

野生植株

巨大的结实量

当我们注视漾濞槭没多少美感的翅果时，我们看到每个翅果伸展的翅膀上都流淌过百万年为单位的进化，那是一个物种从祖先那儿传承下来的进取心，是种族繁衍的希望，是一个物种想要存在下去的无声呐喊。

叶正面和背面

当迁地（异地）保育或回归自然的植物结出果实，就好像这个物种将希望临时交到我们手上，我们又小心翼翼地交还给这个物种，希望它们能顺利飘下、顺利发芽、顺利长成新的大树、顺利以脚下为起点，将新的种子传播出去，凭本事争得新的一席之地。或许这个物种走着走着，遇到不一样的沟谷、不一样的邻居，最终会变异成不一样的物种，然后成为新物种的祖先。也或许，它们走着走着就渐渐消失了，更有生命力的物种取代了它们，但是命运给过它们努力的机会，而不是被突然爆发的人类骤然掐灭了所有希望。

漾濞槭的雌花序

我们相信万物有其使命，长在沟谷里的漾濞槭或许也有其使命，这种使命可能是其他物种都替代不了的，也可能是同几个其他物种分享的共同使命，然而每个物种的存在都给整个系统提供更多可变的零件，让生态系统更具弹性。

九月份，去晃一晃结着果实的漾濞槭吧！你会被翅果飘落的优美姿态感动，为其中沉默的诉求所感动！

腾飞的漾濞槭幼叶

参考文献：

[1] RK Norberg. Autorotation, self-stability, and structure of single-winged fruits and seeds (samaras) with comparative remarks on animal flight. Biological Reviews. 1973, 48(4): 561-596.

[2] Minami, S, Azuma, A. Various flying modes of wind-dispersal seeds. Journal of Theoretical Biology. 2003, 225(1): 1-14.

[3] Tennakone, Kirthi. Aerodynamics and right-left symmetry in wind dispersal of maple, dipterocarps, conifers and some genera of apocyanaceae and magnoliaceae. Journal of the National Science Foundation of Sri Lanka. 2017, 45(3): 201-217.

[4] Stevenson Robert A., Evangelista Dennis, Looy Cindy V. When conifers took flight: a biomechanical evaluation of an imperfect evolutionary takeoff. Paleobiology. 2015, 41(2): 205-225.

[5] Varshney Kapil, Chang Song, Wang Z. Jane. The kinematics of falling maple seeds and the initial transition to a helical motion. Nonlinearity. 2012, 25(1): C1-C8.

[6] D. Lentink, W. B. Dickson, J. L. van Leeuwen, et al. Leading-Edge Vortices Elevate Lift of Autorotating Plant Seeds. Science. 2009, 324: 1438-1440.

[7] Nathan Ran. Long-distance dispersal of plants. Science. 2006, 312(5788): 786-788.

[8] Ran Nathan, Frank M. Schurr, Orr Spiegel, et al. Mechanisms of long-distance seed dispersal. Trends in Ecology & Evolution. 2008, 23(11): 638-647.

[9] Ran Nathan, Gabriel G. Katul, Henry S. Horn, et al. Mechanisms of long-distance dispersal of seeds by wind. Nature. 2002, 418(6896): 409-413.

文字：陶丽丹（中国科学院昆明植物研究所云南省极小种群野生植物综合保护重点实验室）