長久以來，仙人掌的刺被認為是植物沙漠化適應的經典案例。它們的刺被認為與防止蒸散作用有關。然而，仙人掌的刺真的與適應有關嗎？它們又是如何變成現在這個短胖無葉的形狀。或許，中南美洲山區的一類植物或許能解答這些問題。 這類植物被稱為木麒麟屬（Pereskia），是一類長著大葉片的熱帶植物，主要分布在巴西與墨西哥等地。它們通常以灌木的形式生長，部分物種也有以藤本形式生長。木麒麟的葉柄處通常生長著一圈刺。這種構造被稱為刺座（Areole），是由小葉發育而來的構造。除了葉柄長有尖刺外，木麒麟的果實裡也長有短刺，它們這麼做的方式也很簡單，就是用來防止動物啃食。 看到這裡，眼尖的讀者應該看出來了，木麒麟實際上是一種仙人掌。不過，和尋常的仙人掌不同，它們是仙人掌家族中最古老的族裔。它們不僅長著巨大的葉片，還保留木質化的纖細枝幹，看起來和那些短胖的親戚完全不同。那是什麼原因讓其他仙人掌走向與木麒麟截然不同的道路呢？植物學家認為這可能與安地斯山脈的造山運動有關。 距今2500萬至2000萬年前，安地斯山脈隆起，阻擋了來自太平洋的暖濕空氣，導致南美洲的氣候日趨乾燥。在這樣乾燥的大環境下，部分遠在安地斯山脈週邊的木麒麟也悄悄發生了變化，它們的葉開始演化的厚實，以便保有更多水分，這些植物後來分化成了麒麟掌屬（Pereskiopsis）。 在更高海拔，降雨量更少的山區，這些木麒麟的生存環境更加惡劣，它們的葉為了適應強烈的日照與溫差極大的環境，變得比原先更加細小多汁，莖也變得更加肥大。它們的刺座為了防禦高山上飢餓的植食動物，變得遠比親戚更加粗大、茂密。這支族裔在後來演化成擬葉仙人掌屬（Maihuenia）。 在距今1000萬年前，這群在安地斯山脈的木麒麟的葉徹底退化，改以肥厚的莖行光合作用，並在鳥類的傳播下，遍及沙漠與雨林。這支族裔最終演化成我們如今所熟知的仙人掌。 數萬年來，仙人掌科的植物經歷許多重大的改變，但唯一不變的始終它們的刺座。幾乎每一種仙人掌都有這種標誌性的特徵。這項特徵不僅在仙人掌世代傳承中，擔任防禦的重要功能，在一些雨林內的物種，如三角柱仙人掌，這些刺座還擔任攀爬宿主的重要功能。可以說，仙人掌把刺座的功能開發到淋漓盡致。 仙人掌科植物的演化歷程展現了自然選擇的驚人力量，從木麒麟屬的原始形態到現代仙人掌的短胖無葉結構，無不體現植物對環境適應的卓越能力。刺座作為仙人掌科的標誌性特徵，不僅在防禦和攀爬中發揮關鍵作用，更在數千萬年的演化中成為連結各物種的獨特紐帶。這一演化故事不僅揭示了仙人掌如何在極端環境中生存，也為我們理解植物適應性演化的機制提供了寶貴的啟示。未來，隨著對仙人掌科植物基因組和生態適應研究的深入，我們或許能更全面地揭示這些沙漠之子的生存奧秘。 圖（一）木麒麟的花與葉，感謝Kauderwelsch分享 圖（二）木麒麟的刺座，感謝Purves, M.分享 圖（三）灌木狀的麒麟掌植株，可以看到刺座與肉質葉共同生長在莖幹上，感謝Consultaplantas分享 圖（四）擬葉仙人掌屬物種（Maihuenia patigonica）的花與植株，綠色細小的部分是極度退化的葉，感謝Dick Culbert分享 圖（五）型態各異的仙人掌圖繪，感謝G. Mütrel, Leipzig ; Berlin ; Wien : F.A. Brockhaus分享 作者：Rodrigo 參考資料 Edwards, Erika J.; Nyffeler, Reto & Donoghue, Michael J. (2005), "Basal cactus phylogeny: implications of Pereskia (Cactaceae) paraphyly for the transition to the cactus life form", American Journal of Botany, 92 (7): 1177–1188, doi:10.3732/ajb.92.7.1177 Barthlott, Wilhelm (1983), "Biogeography and Evolution in Neo- and Paleotropical Rhipsalinae (Cactaceae)", Sonderb. Naturwiss. Vereins Hamburg, 7: 241–248
長久以來，仙人掌的刺被認為是植物沙漠化適應的經典案例。它們的刺被認為與防止蒸散作用有關。然而，仙人掌的刺真的與適應有關嗎？它們又是如何變成現在這個短胖無葉的形狀。或許，中南美洲山區的一類植物或許能解答這些問題。 這類植物被稱為木麒麟屬（Pereskia），是一類長著大葉片的熱帶植物，主要分布在巴西與墨西哥等地。它們通常以灌木的形式生長，部分物種也有以藤本形式生長。木麒麟的葉柄處通常生長著一圈刺。這種構造被稱為刺座（Areole），是由小葉發育而來的構造。除了葉柄長有尖刺外，木麒麟的果實裡也長有短刺，它們這麼做的方式也很簡單，就是用來防止動物啃食。 看到這裡，眼尖的讀者應該看出來了，木麒麟實際上是一種仙人掌。不過，和尋常的仙人掌不同，它們是仙人掌家族中最古老的族裔。它們不僅長著巨大的葉片，還保留木質化的纖細枝幹，看起來和那些短胖的親戚完全不同。那是什麼原因讓其他仙人掌走向與木麒麟截然不同的道路呢？植物學家認為這可能與安地斯山脈的造山運動有關。 距今2500萬至2000萬年前，安地斯山脈隆起，阻擋了來自太平洋的暖濕空氣，導致南美洲的氣候日趨乾燥。在這樣乾燥的大環境下，部分遠在安地斯山脈週邊的木麒麟也悄悄發生了變化，它們的葉開始演化的厚實，以便保有更多水分，這些植物後來分化成了麒麟掌屬（Pereskiopsis）。 在更高海拔，降雨量更少的山區，這些木麒麟的生存環境更加惡劣，它們的葉為了適應強烈的日照與溫差極大的環境，變得比原先更加細小多汁，莖也變得更加肥大。它們的刺座為了防禦高山上飢餓的植食動物，變得遠比親戚更加粗大、茂密。這支族裔在後來演化成擬葉仙人掌屬（Maihuenia）。 在距今1000萬年前，這群在安地斯山脈的木麒麟的葉徹底退化，改以肥厚的莖行光合作用，並在鳥類的傳播下，遍及沙漠與雨林。這支族裔最終演化成我們如今所熟知的仙人掌。 數萬年來，仙人掌科的植物經歷許多重大的改變，但唯一不變的始終它們的刺座。幾乎每一種仙人掌都有這種標誌性的特徵。這項特徵不僅在仙人掌世代傳承中，擔任防禦的重要功能，在一些雨林內的物種，如三角柱仙人掌，這些刺座還擔任攀爬宿主的重要功能。可以說，仙人掌把刺座的功能開發到淋漓盡致。 仙人掌科植物的演化歷程展現了自然選擇的驚人力量，從木麒麟屬的原始形態到現代仙人掌的短胖無葉結構，無不體現植物對環境適應的卓越能力。刺座作為仙人掌科的標誌性特徵，不僅在防禦和攀爬中發揮關鍵作用，更在數千萬年的演化中成為連結各物種的獨特紐帶。這一演化故事不僅揭示了仙人掌如何在極端環境中生存，也為我們理解植物適應性演化的機制提供了寶貴的啟示。未來，隨著對仙人掌科植物基因組和生態適應研究的深入，我們或許能更全面地揭示這些沙漠之子的生存奧秘。 圖（一）木麒麟的花與葉，感謝Kauderwelsch分享 圖（二）木麒麟的刺座，感謝Purves, M.分享 圖（三）灌木狀的麒麟掌植株，可以看到刺座與肉質葉共同生長在莖幹上，感謝Consultaplantas分享 圖（四）擬葉仙人掌屬物種（Maihuenia patigonica）的花與植株，綠色細小的部分是極度退化的葉，感謝Dick Culbert分享 圖（五）型態各異的仙人掌圖繪，感謝G. Mütrel, Leipzig ; Berlin ; Wien : F.A. Brockhaus分享 作者：Rodrigo 參考資料 Edwards, Erika J.; Nyffeler, Reto & Donoghue, Michael J. (2005), "Basal cactus phylogeny: implications of Pereskia (Cactaceae) paraphyly for the transition to the cactus life form", American Journal of Botany, 92 (7): 1177–1188, doi:10.3732/ajb.92.7.1177 Barthlott, Wilhelm (1983), "Biogeography and Evolution in Neo- and Paleotropical Rhipsalinae (Cactaceae)", Sonderb. Naturwiss. Vereins Hamburg, 7: 241–248