有刺植物的刺是如何起源和演变的？有什么类型和效用？
文：花木君
在生活当中，我们经常会遇到有刺的植物，比如常见的蔷薇月季玫瑰花枝上的小刺，山野间或篱笆上扎人的荆棘刺，叶片上长满细微针刺的仙人掌，“南橘北枳”柑橘亚科枝条上的尖刺等等。无一例外，都是非常锋利的植物“武器”，一不小心被扎，就会被刺得疼痛难忍，有的甚至还会被扎出血来。
那么，人们不禁要问，为何有的植物有刺，而大多数植物无刺？植物的刺最早产生于何时？有刺植物的刺有什么不同和作用？下面我们就来简单科普一下。
一、植物刺的诞生年代
我们知道，人类生活在由众多生物和物质构成的相对稳定平衡的生态系统中，在这个生态系统中，众多生物和环境，相互依赖和支持，相互影响和促进，不断竞争和淘汰，不断进化和演变，经过漫长的年代，逐渐形成了今天生物多样性的世界，而这些都是自然选择和生物进化的结果。
那么就可以解释有些植物生长有刺，而很多植物没有刺，这是植物进化和演变的结果。从目前已发现的植物古化石来看，植物的刺最晚诞生于晚古生代的第一个纪早泥盆世（距今4-3.6亿年前），是陆生植物复杂化之后衍生出来的器官，该时期的一些陆生植物体茎上就已经具有多种类型明显的刺。
关于刺和叶的关系，由于同时期的化石上植物大多还不具有发达的叶，因而有学者认为，这种类型的刺经过长时间的不断演化，产生了某些形态的叶子。也有学者认为叶片是单独进化而来，因为从比较形态学的观点来看，植物体茎干上的叶和刺其实都是茎干表面的突起，两者有一定的同源关系，不过不能判定二者有着必然的关系。
二、植物刺的起源和形态
从目前发现的有刺植物的形态研究和起源来看，植物刺的形成类型主要有三种：皮刺、茎刺和叶刺。所谓皮刺，就是由植物表皮毛和少数皮层细胞变形而成；而茎刺是由植物茎干演变而来；叶刺则是由植物叶片退化（或进化）演变而来。
1、植物茎刺的特点
生长在主茎上，是茎的变态，着生在叶腋处，其维管组织与茎的维管组织相连，一般不容易被折断或剥离，即使强行折断，断面也很不平整，诸如荆棘、柑橘、山楂、皂荚等等。
2、植物皮刺的特点
皮刺与茎之间没有维管组织相连，着生位置也不固定，很容易剥离，剥离后的断面也很光滑。诸如蔷薇、月季、玫瑰等茎上散生许多皮刺。
3、植物叶刺的特点
叶刺是由植物的叶或托叶变态形成，着生在叶的位置，紧挨其上应有芽或分枝（仙人掌的刺虽然长在肉质茎上，也认为是叶刺）。叶刺和茎刺一样，都有维管束和茎相通。叶刺形态较多，诸如小檗属植物长枝上的叶变态成三叉状的刺，仙人掌属的叶片退化的刺，刺槐属由托叶形成的刺等等。
三、植物刺的作用
那么，为何植物会出现刺？或者说，植物的刺有什么作用？笔者认为主要有防御、保护、储能、交换、繁殖等效用，下面我们一一解释。
1、防御保护功能
这个功能是植物刺最大也最常见的功能。因为在植物处在生物链最低端，进化过程中，难免会受到动物侵害或践踏，从而影响本物种繁殖繁衍。为了保护个体不受侵害，因而有的植物的茎干皮层就演化出刺，起到防御保护作用，从目前来看，大多数有刺植物都就有这种功能，诸如荆棘刺、皂角刺、刺槐、刺楸、枸橘等等。
2、支撑攀援功能
植物生长为了获取更多的生存机会，需要更多的空间和光照，因而植物不断向四周扩展。而对于藤本植物来说，需要缠绕和攀援其他辅助物体进行生长，而有些藤本植物的刺就是起到固定和攀援支撑作用，比如金刚藤等。
3、保护果实作用
起到此类作用的植物刺，最常见的为十大功劳、枸骨、刺梨、楤木等，十大功劳叶片边缘有每边具5-10刺齿，先端急尖或渐尖；枸骨叶片顶端有三枚坚硬的长刺，俗叫“鸟不落”、“鸟不宿”；刺梨果实外面密生针刺等，这些都是为了保护植物果实不被鸟类啄食演变而来。
4、储能功效
最明显的就是仙人掌属植物，由于这类植物大多生长在干旱炎热的环境中，为了能够减少植物体本身水分的散失，减少蒸腾作用，会将水分小心地储存起来，这类植物的叶子就慢慢地越长越小，最后变态成了一根根小刺。
5、繁殖功能
这类有刺植物的代表是狼尾草（Pennisetumalopecuroides(L.)Spreng.），它的花序是具有粗糙刚毛的“穗子”，穗子是由许多种子构成，而且每粒种子上都长有刺毛，刺毛上有极小的刺，随着风吹到处散播，然后粘附在适宜生长的土地上，狼尾草就是通过这种方式传播种子的。
6、吸收水分
此类有刺植物代表是苏铁属植物，苏铁长有细而致密的小刺，这些小刺可以帮助植物在夜晚气温降低的时候从空气中凝结一定的水分，帮助植物从空气中吸收水分。
当然，以上只是有刺植物功效的简单研究和总结，可能还有很多功能人们并没有认识到，随着研究的展开，人们会越来越了解有刺植物的秘密，
四、小结
有刺植物是生物多样性的表现形式之一，也是万千世界中极具特色的植物类型，其形成和演变是经过亿万年的生物进化的结果，也在自然选择中脱颖而出的佼佼者。植物刺的功能和效用促进了本类植物的生存和繁衍，并且种类繁多，造型万千，也给大自然增添了更多的奇特形状和美丽奇观，值得我们去研究和探索。
-12-18易花得木
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