第38章 對古怪植物的探秘(3)(1 / 2)

植物學家曾經做了這樣一個實驗。先在地裏挖了一個30厘米深的坑,然後將一塊光滑的大理石平平地放進去,上麵用土壤蓋好,然後在土中撒下一些芸豆種子。不久,芸豆苗出土了。等到芸豆的莖蔓上長出卷須時,將土扒開。這時你會發現芸豆苗的根緊緊地貼在大理石表麵,原來光滑的石麵被根“刻”上了縱橫交錯的紋路!芸豆的根為什麼能成為“雕刻家”呢?原來,植物的根在呼吸時吐出二氧化碳,這些二氧化碳溶解在土壤溶液中成為碳酸,然後再以離子交換的形式把大理石(主要成分為碳酸鈣)分解成氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣溶於水,隨水被根毛細胞吸收。天長日久,大理石板表麵就被“雕”出花紋來了。

植物長生不老的奧秘

在世界各地,到處可見年齡達數百、數千歲的老樹,世界上壽命最長的植物——水杉,可以活4000年以上,在美國,甚至有成片的長壽林。而在動物界,即使是被視為長壽象征的烏龜,也頂多能活幾百歲。人類的壽命就更短了。為什麼植物的壽命遠比動物的長呢?

長久的休眠

人類和動物,隻要是相同的物種,都會以大致相同的速度成長、成熟、產子,並隨年齡的漸增而老化,最後以既定的壽命結束一生。但是,植物卻能夠在一生的各個階段休眠一陣子:比如冬天停止代謝,春天再開始生長。從同一棵草木上同時掉落地麵的多粒種子,有的第二年立刻發芽,有的則躲在地下休眠數年乃至數十年,有些種子甚至經過幾百年之後才發芽。據報道,中國科學家曾發現埋藏2000多年的古蓮子。更令人驚奇的是,在人工培育下,這些古代的種子竟然還發芽開花了。

單性繁殖

植物和動物都靠繁衍子孫而使生命延續。動物的繁殖需要精子和卵子的結合,即使是“克隆”,也需要有卵細胞或者胚胎細胞的參與。而植物卻可以借助自身細胞(單細胞)來繁殖,它不停地分裂,“永不死亡”。切下一小塊胡蘿卜放在培養液中,很快就會有不少細胞從胡蘿卜塊中遊離出來。如果將這些細胞放到培養基上,細胞會在試管中繁殖生長,長成一個完整的胡蘿卜。這表明構成植物體的每個細胞都具有再度發展成新個體的能力,或許這就是植物長壽的奧秘所在吧。

年輪的秘密

人有年齡,那麼樹木呢?樹有年輪。樹在鋸倒之後,從樹墩上可以看到許多同心輪紋,一般每年形成一輪,故稱“年輪”。年輪是怎麼形成的?它又是如何把大自然的變化記錄在身的呢?

年輪的形成

植物生長由於受到季節的影響而具有周期性的變化。在樹木莖幹韌皮部的內側,有一層細胞生長得特別活躍,能形成新的木材和韌皮部組織,這一層稱為“形成層”,樹幹增粗全是它活動的結果。春夏兩季,天氣溫暖,雨水充足,形成層的細胞活動旺盛,細胞分裂較快,向內產生一些腔大壁薄的細胞,輸送水分的導管多而纖維細胞較少,這部分木材質地疏鬆,顏色較淺,稱為“早材”或“春材”。夏末至秋季,氣溫和水分等條件逐漸不適於形成層細胞的活動,所產生的細胞腔小壁厚,導管的數目極少,纖維細胞較多,這部分木材質地致密,顏色也深,稱為“晚材”或“秋材”。每年形成的早材和晚材,逐漸過渡成一輪,代表一年所長成的木材。在前一年晚材與第二年早材之間,界限分明,成為年輪線。

年輪記錄自然曆史

1899年9月,美國阿拉斯加的冰角地區曾發生過兩次大地震。科學家經過對附近樹木年輪的分析研究,發現樹木在這一年的年輪較寬,說明樹木在這一年的生長速度較快。科學家認為,這是由於地震改善了樹木的生態環境。他們還發現,由地震造成的樹木傾斜、樹根網係的分崩瓦解等現象,也都在年輪上有所反映。年輪還可以提供過去年代火山爆發的記錄。在樹木的生長期,當氣溫降到冰點以下時,霜凍會給樹體造成損害,年輪內就會出現疤痕。這種寒冷氣候常常與火山爆發有關。因為火山爆發會把塵埃和其他一些物質噴入大氣層,遮住陽光,使地球的溫度降低。因此,通過年輪內的疤痕可以判斷火山爆發的時間。

樹木越冬探秘

大自然裏有許多現象是十分引人深思的。像鬆柏、冬青一類樹木,即使在滴水成冰的冬天也依然蒼翠奪目,經受得住嚴寒的考驗,而別的植物卻早已枯萎凋零了。同樣從地上長出來的植物,為什麼有的怕凍,有的不怕凍?是什麼原因使冬天的樹木變得特別抗凍呢?

“沉睡”越冬

樹木為了適應周圍環境的變化,每年都用“沉睡的妙法”來對付冬季的嚴寒。樹木在春夏生長快,養分消耗多於積累,因此抗凍力也弱。但是,到了秋天,夜間氣溫低,樹木生長緩慢,養分消耗少,積累多,於是樹木越長越“胖”,逐漸地就有了抵禦寒冷的能力。然而,別看冬天的樹木表麵呈現靜止狀態,其實它們內部的變化卻很大。如果將組織製成切片放在顯微鏡下觀察,可以發現平時一個個彼此相連的細胞此時都斷開了,細胞壁和原生質也分離了,好像各管各一樣。這樣,當組織結冰時就能避免細胞中最重要的部分——原生質遭致損傷的危險。可見,樹木的“沉睡“和越冬是密切相關的。冬天,樹木“睡”得越深,就越耐得住低溫,越富有抗凍力。反之,像終年生長而不休眠的檸檬樹,抗凍力就較弱。