这些“水生植物之最”你知道吗？

出品：科普中国

作者：曹承娥（中国科学院武汉植物园）

监制：中国科普博览

“蒹葭苍苍，白露为霜”“波明荇叶颤，风热萍花香” “沉竿续缦深莫测，菱叶荷花净如拭”“太仓一稊米，大海一浮萍”……

纵观我国文献典籍，很早就有了关于水生植物的记载，芦苇、荇菜、菱角、荷花、浮萍、蒲草、菰、芡实等等，它们野趣横生，灵动俊逸，适水生存的水生植物，拥有一个庞大的家族，其中不乏一些奇妙的家庭成员。今天，我们来看看这些小伙伴们的奇妙之处。

世界上体积最小的睡莲

说起睡莲，脑海里是不是立刻浮现出了印象派画家——莫奈大师的名作，似真似幻的光影交错下的睡莲，展现着大自然的色彩。

**睡莲是睡莲科睡莲属植物统称，全属植物有80余种，广泛分布在除南极洲外的各个大陆，有热带睡莲与耐寒睡莲之分。**睡莲是极具代表性的水生观赏花卉，尤其是热带睡莲，色系非常丰富，红的火热、白的纯洁、蓝的妖娆……仿佛是大自然的调色板。

睡莲家族里，最特别的成员要数侏儒卢旺达睡莲（Nymphaea thermarum Eb.Fisch.），它被称为世界上体积最小的睡莲，俗称小睡莲。该睡莲的叶片直径最短仅有约1厘米，花朵也极小，甚至可以放在手指尖上。

侏儒卢旺达睡莲的花

（图片来源：英国皇家植物园官网）

1987年，德国的一位植物学家对卢旺达阿尔伯丁裂谷的植被做研究时，在西南部地区的温泉里发现了一种非常小的睡莲。它生长在潮湿的浅水沼泽地里，叶片裸露在泥土上面，这和一般生长在水中的浮叶睡莲不太一样。第二年，这种小小的睡莲被正式命名，由于这种植物起初只在非洲卢旺达的一个山谷温泉里，也被叫作“温泉睡莲”。

侏儒卢旺达睡莲植株

（图片来源：中国植物图像库）

然而在短短的二十多年后，由于受到环境的影响，侏儒卢旺达睡莲的栖息地遭到严重破坏，它的种群在原生地已不见踪影，因此被世界自然保护联盟红色名录列为野外灭绝。

一个物种就是一个基因库。幸运的是，在侏儒卢旺达睡莲野外灭绝前，就有科学家意识到了它的灭绝危险，采集了部分样本在德国波恩植物园进行人工栽培，并收集了很多种子。

但是，人工繁殖卢旺达睡莲却一直未能成功，英国皇家植物园的顶级繁殖“密码破译者”、园艺家Carlos Magdalena失败了多次后，通过改变水中气体浓度的方法进行培育，才将它的繁殖秘密破解，将它从灭绝的边缘挽救回来。

世界上最小的种子植物

开世界上最小的花、结世界上最小的果、成为世界上最小的种子植物，这个囊括三项世界纪录的植物就是芜萍（Wolffia arrhiza (L.) Wimmer），它是天南星科无根萍属的漂浮植物，常生长在静水池沼中，广泛分布在世界各地。

芜萍的生长很奇妙，为了适应环境，演化时是朝着“缩小”和“退化”逆向进行的。它的根、茎、叶等都退化掉了，几乎是极度简化而成了“一团像球一样的细胞”，长度不超过1.5毫米，宽度不到1毫米。

放大的芜萍

（图片来源：中国植物图像库）

一般不开花的芜萍，开花时，开单性花，花朵只剩一枚雄蕊和一枚雌蕊，没有花被，只有针尖般大小，差不多要5000多朵花才能布满一个成人的指甲盖。

本来不就轻易开花，结果自然就不常见了。那这个世界上最小的果实究竟有多小呢？目前国内外关于这个方向的研究相对比较少，感兴趣的小伙伴，赶紧研究起来吧。

芜萍的花

（图片来源：中国植物图像库）

无根萍虽然把自己缩小成了“一团细胞”，但发展壮大家族的本领非常强大，它主要以无性繁殖为主，繁衍后代的速度非常快，整体呈几何增长。

成片的芜萍

（图片来源：中国植物图像库）

小小的无根萍，作用可不小。首先它作为水生植物，具有净化水体的作用，既能有效降低水体里的氮磷含量，缓解水体富营养化，还能抑制蓝藻的蔓延。其次它富含淀粉、蛋白质等营养物质，具有食用价值。食物缺乏时，人们会打捞它作为蔬菜食用，据说味道鲜美。再次它也可以作为饲用，是草鱼、鲤鱼等幼鱼的优良饵料，也是鸭、鹅喜爱的饲料。

水生植物界叶片最大的植物

硕大的卷边青翠碧绿叶片，像一个个浮在水面上的圆盘，这就是拥有水生植物界最大叶片的王莲。

王莲是睡莲科王莲属植物的统称，原产于南美洲热带地区，家族成员有亚马逊王莲（Victoria amazonica）、克鲁兹王莲（Victoria cruziana）和两者杂交的园艺种长木王莲(Victoria 'Longwood Hybrid')以及最新发现的玻利维亚王莲（Victoria boliviana）。其中个头最大的玻利维亚王莲，它的叶片直径可达3.2米，是目前记录到的世界上最大的王莲。

玻利维亚王莲叶片

（图片来源：英国皇家植物园官网）

巨大王莲叶片看着像一个带边托盘，让驻足的人们总想上去坐一坐。这不，种植有王莲的植物园纷纷都开展了“宝宝坐王莲”的活动，先放置一个和叶片差不多大小的圆盘在叶片上，再让重约30公斤以下的孩子坐在圆盘上，体验一把让植物托起的感觉。

那看着薄薄的叶片是如何承重的呢？**原来王莲的叶子背面有着复杂而精妙的叶脉结构，由一条条的粗壮主脉辐射散开。主脉上又有若干分支，于是形成纵横交错、十分牢固的网状骨架。**除了强有力的骨架支撑，王莲叶子里面还有很多充满气体的空腔。

宝宝坐王莲

（图片来源：作者）

仔细观察王莲的叶子，它可不是一个完整的圈，卷起的“盆沿”上长有两个缺口。到了下雨天，这两个缺口就像两个排水口，能轻松地将叶片上多余的水排出去，从而不影响自身生长。

叶片这么大，这么显眼，会不会成为水里小动物的美味食物呢？王莲可把自己保护得好好的。它的叶片背面，长满了尖锐刚硬的利刺，小动物们看到它都只能绕道而行了。不过，王莲的叶片正面是光滑无刺的，是水鸟们的绝佳栖息地，经常有水鸟在这里驻足休息。

王莲除了叶片奇妙外，花朵颜值也在线。它开花时，芳香、清新。花朵傍晚盛开，初开时白色，逐渐变为粉红色，至凋落时颜色逐渐加深，也被称“水中善变的女神”。王莲为了尽可能避免自花授粉，高质量繁衍后代，花朵会采用两开两合，从白色变成红色的方式，给传粉者传递秘密信号。

玻利维亚王莲的花

（图片来源：英国皇家植物园官网）

水生植物界的捕虫高手

陆生植物里有猪笼草、捕蝇草等植物“吃荤”，那水生植物界有“吃荤”的植物吗？狸藻就是一种典型的食虫植物，是水生植物界的捕虫高手。

狸藻

（图片来源：中国植物图像库）

狸藻（Utricularia vulgaris L.）是狸藻科狸藻属的水生草本植物，广泛分布在北半球温带地区，通常生长在水流平缓的池塘、水洼里。它没有真正的根和叶，茎枝变态成叶器、匍匐枝和假根，叶器基生呈莲座状或互生于匍匐枝上。

狸藻的捕虫囊设置在水下，生于叶器及匍匐枝上，外部的纤毛被触动后，捕虫囊以极快的速度打开，囊内形成的负压就可以迅速地把周围的东西吸进去。捕虫过程在零点几秒之内结束，迅猛而精准。

狸藻的捕虫囊

（图片来源：中国植物图像库）

狸藻的捕虫囊随时能被触发，无论是成虫还是幼虫都能引发它打开捕虫囊。不过由于狸藻没有过滤机制，通常会把周围水体中的各种物质一起吞下。

除了狸藻外，狸藻属家族的挖耳草（Utricularia bifida L.）也有同样生于叶器及匍匐枝上的捕虫囊。

它常生长在潮湿的山坡、岩石上或沼泽地。它捕虫囊上面有一个囊口，地表浅层的小动物如果钻进了捕虫囊，就会被囊口上的一些附属物阻挡住不能出来，最后慢慢被捕虫囊消化吸收掉。捕虫囊极其微小，捕捉到的小动物靠肉眼也难以看到。

结语

种类繁多的水生植物与人们生活紧密相连。我们从方方面面利用着水生植物，或观赏，或食用，或药用，或饲用，或净化水质，或家居用，或精神寄托。水生植物既为人类提供了基础物资保障，又推动了社会文明发展，是生物多样性中不可或缺的成员。

参考文献

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[2]黄青.无根萍生物学特性研究[D]. 中国科学院植物研究所, 2007.

[3]李春华,李柯澄.狸藻栽培与繁殖[J].中国花卉园艺,2020,(18):28-32.

[4]吴双.广西狸藻科食虫植物拾萃[J].生命世界,2015,(09):74-77.

[5]邵青.世界上最小的睡莲——侏儒卢旺达睡莲生命世界.2014(09):82-83.

（注：文中拉丁文部分应为斜体。）