走在小區、庭院或者馬路街頭，我們常常能看到月季花墻或綠籬。這堵“墻”既是城市漂亮的景觀，又起到了一定的隔離作用。
月季墻
月季隔離帶
之所以用月季花來作防護墻，是因為花上分布著大大小小的刺。
而自然界中，帶刺的植物非常普遍：帶刺的玫瑰、路邊的刺籬、窗臺上的仙人掌……它們都有可能成為刺傷人的“元兇”，這時你可能不禁抱怨：“煩死了，好好一枝花，怎么長這么多刺呢？”
其實植物和人一樣，不會平白無故長成“刺頭”，一定是經歷過一些不為人知的故事……植物長刺的原因，我們就先從刺的用途說起。
植物長刺為哪般？
防御功能是大家最先想到也是刺最為直接的用途，然而不僅僅如此，自然界千變萬化，植物也面臨著各種生存考驗，因此根據生長環境的差異，不同植物的刺有不同的用途。
1、避免被動物啃食，具有警戒作用
植物不能走、不能跑、也不能飛，遇到敵人時，刺就是一種保護自己的有力武器，如此可以避免大型動物或昆蟲的啃食。
刺楸的樹干
像刺楸、月季、刺五加、酸棗等植物，它們的枝干上都布滿著長短不一的尖刺，尤其是月季，它的花朵外層的萼片，也特化成帶刺的模樣，盡管軟趴趴不堪其用，但是能從外觀上嚇唬一下那些貪吃的小蟲子。
月季的莖干 張莉俊拍攝
月季的萼片 張莉俊拍攝
還有一些植物的刺帶有鮮艷的顏色，能夠發揮一定的警戒作用，如仙人掌科、大戟屬和蘆薈屬等。
2、有效應對干旱脅迫
除了用作防身，很多植物的刺還是適應環境的一種有效“工具”。
眾所周知，仙人掌類植物一般生活在沙漠地區，沙漠大多高溫少雨，要想在這種惡劣環境下生存，植物們都得“想”盡辦法。
因此，一些植物就把葉子變成針刺狀，這樣可以有效減少蒸騰面積，降低植物體表面的蒸騰作用，保存體內的水分，從而得以在干旱的沙漠環境中生存下來。
例如金虎、茶柱等，它們的外圍幾乎完全被刺包裹起來，成了一個刺球，此外，還有諸如枸杞、沙棘等植物，它們的刺也是源于干旱環境的脅迫。
金虎 張莉俊拍攝
茶柱 張莉俊拍攝
枸杞
3、有力的攀爬工具
對于一些沒有卷須也沒有吸盤的攀緣植物來說，刺也是它們進行攀爬的有力工具。例如杠板歸在枝條、葉柄和葉脈上長滿了鉤刺，這些密密麻麻的刺能夠鉤住樹干、枯枝，甚至沿著石壁向上生長。
杠板歸
還有木香花、菝葜等，只要找到可以依靠的對象，它們就會不停地攀爬。
菝葜
4、滿足繁衍需求
植物走不了路，多數時候要借助外力實現種子傳播。這時候刺就派上用場了。
最典型的就是蒼耳和竊衣，它們的種子長滿了刺，更方便粘在動物的身體或人的衣服、頭發上進行傳播，同時也將種子傳播得更遠。
蒼耳
每到秋天，狼尾草植株的基部便會長出一根根漂亮的“尾巴”，這根尾巴上的種子上都長有刺毛，刺毛上有極小的刺，能夠粘附在衣物或皮毛上，狼尾草就能夠通過這種方式有效傳播種子。
狼尾草
在肉眼可見的范圍之外，很多靠昆蟲傳粉的植物花粉上也分布有毛刺，同樣也是有利于附著在昆蟲的身體或者體毛上，提高傳粉效率。例如木槿的花粉粒就帶有密密麻麻的刺。
木槿的花粉形態 圖片來源于參考文獻4
長刺其實是——植物變態！
這么說來，刺是植物保護自己的一種手段，那既然刺的功能如此強大，為什么有的植物有刺，有的植物又沒刺呢？刺是怎么產生的呢？
原來，自然界中，植物為適應環境變化，營養器官原有的功能會發生改變，從而導致植物形態和結構的改變，這種改變稱為變態——別想歪了，此“變態”非彼“變態”。
變態在植物中很常見，蘿卜、胡蘿卜的肉質根是根的變態，蓮藕的根狀莖、大蒜的鱗莖則是莖的變態。植物的刺也是一種變態，但是不僅僅是一個器官的變態，按照發生部位可以分為葉刺、莖刺和皮刺。
1、葉刺
葉刺是泛指，可分為兩種情況：一類是是由葉變來的，屬于真正的葉刺，例如大家熟悉的仙人掌，它的葉片變成了針狀刺，從而減少水分的蒸發，起到很好的保護作用。還有小檗屬植物上的刺，也是葉的變態產生的。
細葉小檗的刺由葉變態而來
另一類是葉片某一部分發生變態而產生的，例如托葉、葉柄、葉脈、葉緣等部位變成了刺狀。比如刺槐的刺是由托葉變化而來，葉柄兩側原本是兩片小托葉，為了避免敵害，托葉變成了硬刺。
刺槐的刺由托葉變態而來
而葉脈演變成的剌則往往長在葉面，而且數量很多，例如兩面針和薊類植物的剌都屬于這種刺。
兩面針的刺由葉脈產生
葉緣刺是像構骨、十大功勞等葉緣變成了刺狀。構骨的刺雖然細小，但是非常堅硬，鳥兒們十分懼怕，因此構骨又有“鳥不停”的別名。
構骨的葉緣刺
2、莖刺
莖刺則是莖變態產生的刺狀物。莖刺由腋芽發育而成，一般著生在葉腋處，發生部位始終固定。莖刺通常質地堅硬、木質化程度高，因為刺內與莖內的維管束相連，所以導致莖刺不易脫落和折斷。
山楂、皂莢上的刺均為莖刺。皂莢的刺十分有趣，它能夠產生分枝，每個分枝又會長成一枚枚的利刺。皂莢有了刺的保護，敵人自然就離得遠遠的了。
皂莢的枝刺
3、皮刺
皮刺，是植物的表皮或皮層形成的尖銳突起，常分布于植物的莖、葉、果實等部位。表皮毛幾乎存在于所有陸生植物的表面，而皮刺是一種特殊形態的表皮毛。
皮刺來源于表皮，生長的位置不固定，在植物體上的分布較為廣泛。皮刺質地柔軟、木質化程度低、易脫落且脫落斷面平坦光滑。如玫瑰、薔薇、月季、刺楸、刺五加、花椒、虎耳草等植物的莖上均散生許多皮刺。
花椒的皮刺
皮刺不僅分布在植物的莖或枝上，許多植物的葉柄、葉片和果實上也著生許多皮刺。例如板栗果實上長得密密麻麻的刺，就是皮刺。臭椿的幼枝及葉柄上布滿了皮刺，懸鉤子的葉柄和葉背面著也生有許多小的皮刺。臘梅葉子的表面覆蓋著的一層細小的倒勾刺，茄子萼片上的刺，蒼耳、曼陀羅果實上的刺均屬于皮刺。
板栗
曼陀羅
所以，長在莖上的刺不一定都是莖刺，也有可能是皮刺，長在葉上的刺類型就更多了，需要根據刺的部位、形態等進行仔細地區分。
刺不光扎人，也可以幫忙
在被荊棘劃傷小腿、被鮮花扎傷手指的時候，你可能會抱怨這些植物上的刺，但刺只是這些植物能更好生存的方法罷了。實際上我們生活中也離不開這些刺的幫忙。
1、作為刺籬保護財產
具刺植物往往被用作圍園防護植物，如造甲刺、枸骨、欏木石楠、馬甲子、鳳尾蘭、柞木、歐洲刺葉冬青、刺桂、枸橘（枳）、蠔豬刺（三顆針）、紫葉小檗、貼梗海棠、火棘、薔薇、月季、葎草等植物，常常被人被栽植在在庭院或菜園子周圍，用作籬笆，以防止野獸或家畜踐踏莊稼。
上海辰山植物園的月季花墻既起到了隔離作用，又成為漂亮的景觀
2、觀賞價值
在園林設計中，可以精心挑選一些枝干上、葉上或者花、果上帶刺的植物，建成植物專類園的形式供公眾欣賞。人們能夠從這些帶有危險性的植物中獲得一些刺激和興奮，使游園過程更加有趣。管理方和科普工作者也可針對有刺的植物開展科學教育，讓公眾認識了解這些植物。
書名: Sharp Gardening（帶刺的花園） 作者: Holliday, Christopher
3、藥用
一些植物的刺還可以作藥用。比如皂莢刺中含有酚酸、黃酮、氨基酸和三萜類物質等，具有多種藥理活性，常用于消炎、調節免疫、治療腫瘤、抗凝血、消腫排毒和殺蟲治癬等。
還有研究結果表明，皂角刺黃醇提取物可以提高肉仔雞免疫器官重量和淋巴細胞轉化率，對其生長具有顯著促進作用。
別看刺張牙舞爪，其實還得受基因控制
刺的出現本身就與環境緊密相關，因此環境對植物刺的發育也產生重要的影響。
有學者研究表明，人類的放牧可使刺地榆和多刺金雀花產生更多的刺；生活在蔭蔽環境可使鷹爪花刺的數量增多，有利于鷹爪花攀緣；土壤濕度也會影響刺的發育，濕度越低，黑果枸杞的莖刺也會變得越堅硬。
除此之外，對植物刺的基因研究也取得了很多的進展。研究者在玫瑰克隆中得到了控制刺形成的基因，還找到了控制菠蘿葉刺形成的基因。
在對刺梨的研究中，研究者發現刺梨果實上的皮刺是由等位基因控制的。等位基因就是位于一對控制同一性狀不同形態的基因——還記得生物課本上的豌豆嗎？等位基因就如控制高莖、矮莖豌豆的有顯性遺傳因子D和隱性遺傳因子d，那么他們不同的結合會有不同的性狀表現。
高莖豌豆與矮莖豌豆雜交實驗的分析圖解 圖片來源于書籍：生物2（人民教育出版社）
然而有刺和無刺這一對性狀，受兩對基因互作，即積加作用。２種顯性基因若同時存在，果實刺則硬，單獨存在時果實刺則軟，兩對隱性基因同時存在時果實無刺。不過，刺梨果實的無刺型還有可能是由有刺型芽變產生的，芽變的植株多數是通過無性繁殖才能保留性狀。
還有專家聯合采用生物信息學手段和分子生物學技術，在花椒中篩選出10個皮刺分化的相關基因。還通過采用轉基因技術，將萵苣中刺的相關基因敲除，萵苣的刺就消失了。野生種生菜的莖刺較多，但在栽培過程中這種性狀卻消失了，這可能與相關基因突變有關。
對于一些經濟作物來說，刺沒有太多的存在意義。因此科學家們在對有刺開展研究的基礎上，選育出不少少刺或無刺的經濟植物品種，如無刺冬青、無刺花椒、無刺月季、無刺黃瓜和無刺沙棘。這些沒有刺的植物，給我們的生活帶來了諸多的便利。
無刺花椒
近年來大家對刺的關注度日漸提高，在宏觀和微觀上對刺的研究都有新的進展，為刺的利用奠定了一定的理論基礎。然而有關刺的生理生化和分子生物學方面研究還比較匱乏，對刺的形成機理還不系統和完善，因此未來還有很多空白需要科學家們通過不斷努力來填補，相信不久的將來，更多具刺的植物會得到開發和利用。
總體來說，植物長刺的背后有復雜的原因，也不是成心想扎人。刺還是好刺，就看我們怎么利用了。不過還是要提醒一下，面對長刺的植物，我們還是小心為妙！
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