【容易懂 Easy Know】
仙人掌不只是住在乾燥沙漠的「綠色水桶」。它們的葉子變成刺 就像穿上了盔甲 保護自己不被吃掉。為了在沒水的地方生存 仙人掌的根會淺淺地往四周長 下雨時能快速吸水並儲存在肥厚的身體裡。它們跟大部分植物不一樣 白天大太陽時會把呼吸孔關起來 晚上才打開來呼吸 這樣就能超級省水。我們吃的甜甜火龍果 就是仙人掌結的果實喔!不過 以前人們為了用仙人掌養蟲子來做珍貴的紅色染料 不小心把仙人掌帶到澳洲 結果仙人掌像超級軍隊一樣佔領了太多農地 造成了嚴重的環境問題。這也是為什麼仙人掌會被叫做「世界百大入侵物種」的原因。
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【總結 Overall Summary】
仙人掌科植物起源於美洲 約有1750種物種 除了唯一一種之外 全部原產於美洲大陸 它們的棲地多樣性極高 涵蓋沙漠、半沙漠到熱帶雨林。仙人掌形態差異巨大 有球形、掌形、柱形(如能長到20米的巨人柱) 甚至還有像藤蔓般的附生品種 如蟹爪蘭。所有仙人掌的共同特徵是「刺座」 這是其分枝、長刺與開花結果的發育起點。為了適應乾旱環境 仙人掌發展出極致的節水機制 堪稱「植物界的駱駝」。在吸水方面 仙人掌採取「短平快」策略 根系廣泛且淺薄 能在短暫降雨後迅速吸收表層水分 並將水分以粘液形式儲存在肉質莖中 水分含量可達總重量的九成。
在節水方面 仙人掌葉片退化成刺以減少蒸發 並且採用「景天酸代謝」(CAM) 光合作用方式 避免在炎熱的白天打開氣孔 僅在夜晚氣溫低且蒸騰作用最小時吸收二氧化碳 大幅減少水分流失。仙人掌的花期通常極短 如曇花 這是為了節省水分和能量的奢侈行為。
仙人掌具有重要的經濟價值。水果如火龍果(皮塔哈亞)便是攀援型仙人掌「梁天尺」所結。此外 仙人掌歷史上曾被用於養殖胭脂蟲 雌蟲體內產生的胭脂紅酸是極為珍貴的紅色染料 在阿茲特克和殖民時代地位崇高。然而 為了擴展胭脂蟲產地 英國將仙人掌引進澳洲 最終導致胭脂蟲死亡 仙人掌卻在澳洲東部瘋狂歸化 佔領了超過26萬平方公里的土地 成為歷史上最嚴重的植物入侵事件之一。澳洲最終透過引進仙人掌的天敵「仙人掌蛾」進行生物防治 才成功控制了其蔓延。
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【觀點 Viewpoints】
仙人掌科植物的棲地多樣性極高 不僅限於沙漠 甚至包括熱帶雨林中的附生品種 如蟹爪蘭 挑戰了一般人對仙人掌的刻板印象。
其獨特的節水機制體現在「開源節流」 根系淺而廣利於快速吸水 且採用景天酸代謝(CAM) 只在夜間進行氣體交換 最大限度減少水分蒸發。
仙人掌的經濟作物價值不限於觀賞 包含多種可食用水果 如火龍果(梁天尺所結的皮塔哈亞)以及次梨 可食用的肉質莖甚至能作為牲畜飼料。
仙人掌的花期通常極短 這是極端節約水分的表現 典型的例子是僅開花數小時的曇花 曇花本身也是仙人掌的一種。
歷史上 仙人掌曾被用來養殖胭脂蟲獲取高價值的紅色染料 胭脂紅在古代地位極高 價值僅次於白銀。
因人類引進澳洲養殖胭脂蟲的行為失敗 導致仙人掌在澳洲東部野外瘋狂歸化 佔領了巨大的土地面積 成為史上最嚴重的植物入侵事件之一 最終靠引入仙人掌蛾控制。
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【摘要 Abstract】
✅ 仙人掌科約有1750種物種 除唯一一種外全部原產於美洲 是美洲特有植物。
⚠️ 最大的仙人掌如巨人柱可長到約20米高 最小的松露玉僅有巧克力豆大小。
📌 仙人掌的標誌性結構是「刺座」 所有長刺、分枝與開花都由此發育。
💧 仙人掌採用「景天酸代謝」(CAM) 晚上吸收二氧化碳 白天進行光合作用以節水。
🌵 火龍果(皮塔哈亞)是攀援型仙人掌「梁天尺」所結的果實 屬於仙人掌科。
💰 古代胭脂蟲染料(胭脂紅)價值極高 曾是西班牙在墨西哥出口商品中價值第二高的品項 僅次於白銀。
🛑 仙人掌(梭刺仙人掌)是世界百大入侵物種之一 曾在澳洲佔據超過26萬平方公里土地。
💯 澳洲透過引入天敵「仙人掌蛾」 成功控制了仙人掌的擴散 成為生物防治的典範案例。
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【FAQ 測驗】
第一題 仙人掌用哪一種特殊的光合作用方式來極致節約水分
A. C3代謝
B. C4代謝
C. 景天酸代謝
D. 費爾特代謝
正確答案 C
解釋 仙人掌採用景天酸代謝(CAM) 只在夜間打開氣孔吸收二氧化碳 減少白天水分因蒸騰作用而流失。
第二題 仙人掌被列為世界百大入侵物種的主要歷史原因是哪一項經濟活動導致的引進與失控
A. 製作龍舌蘭酒
B. 採集珍稀果實
C. 養殖胭脂蟲製作染料
D. 提取製藥成分
正確答案 C
解釋 英國人引進仙人掌到澳洲是為了養殖胭脂蟲獲取胭脂紅染料 雖然養殖失敗 但仙人掌卻在野外失控擴散 造成巨大的生態問題。
第三題 影片提到 除了極少數例外 世界上所有仙人掌的原生地都在哪一個大陸
A. 非洲
B. 亞洲
C. 澳洲
D. 美洲
正確答案 D
解釋 仙人掌科約1750種物種中 只有一種(斯韋斯韋)原生於美洲之外 其他全部原產於美洲(北至加拿大 南至阿根廷)。
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