第13章 神奇的植物(4)(1 / 2)

20世紀初,德國植物學家哈勃倫脫在嚐試培養植物細胞後,大膽提出,人們能夠成功地用植物細胞培養出幼小的植物。這個科學的創見到1958年終於成為了現實。一個名叫斯蒂瓦特的研究者用胡蘿卜的細胞進行人工離體培養,產生了愈傷組織,誘導分化成了完整的植株。現在,國內外專家通過植物組織培養,誘導分化形成完整小植物體的植物的種類已達幾百種,其中木本植物就有幾十種。

植物體內成熟的細胞怎麼會變成一棵小植物呢?科學家對植物的這種“返老還童”現象作了長期而艱苦的研究,發現它同植物的激素關係很大,是植物的生長素、細胞分裂素在發揮作用。一般認為,生長素可以促使植物生長,細胞分裂素有利於植物生芽。這些植物激素雖然在植物體內含量極少,但它們在一定的條件下則神通廣大,植物的生長發育都要受到它們的調節和控製。

在某些生產實踐上,人們已經可以指揮植物“返老還童”了。例如,用花粉培養出完整的植株,為植物育種開辟了新途徑;把不同種植物細胞的細胞壁去掉,通過雜交,產生出雜交植株等等。現在世界上已獲得煙草種間雜交種和矮牽牛種間雜交種。我國也已用煙草和胡蘿卜等作物的體細胞的原生質體,培育出了完整的植株。

植物舞蹈之謎

工作學習之餘,人們喜歡沉醉於優美的樂曲和動人的舞姿之中,而在生機盎然的植物世界,也有不少的“舞蹈家”。

葵花的向陽舞、睡蓮花朵在夜幕降臨前的閉合舞都是大家所熟知的。含羞草就更有意思了,它不但在黑夜到來的時候會自動合上羽狀的葉子,就是在白天,隻要你碰它一下,它的葉子也會立即閉合。碰觸它的力量大一些時,連莖都會下垂,就像一位含羞的少女。

在這批植物舞蹈家中,最出色的莫過於電信草(舞草)和舞樹了。電信草是生長在印度和斯裏蘭卡的一種植物。它的每一片大葉的旁邊都長著兩片小葉。這兩片小葉就像貪玩的孩子一樣,從早到晚一刻不停地跳著舞。在我國西雙版納猛臘縣尚勇鄉附近的原始森林裏,有一棵會跳舞的小樹。在這棵小樹的旁邊播放音樂,小樹便會隨著音樂的節奏搖曳擺動,翩翩起舞。更令人驚奇的是,如果播放的音樂是輕音樂或抒情歌曲,小樹的舞蹈動作便隨著節拍變動,音樂越優美動聽,小樹的動作越婀娜多姿。如果播放的是雄壯的進行曲或嘈雜的音樂,小樹反而不跳舞了。因此,當地人叫它“風流樹”。

這些高等植物為什麼會跳舞呢?植物學家一直在探索其中的奧妙。現在有兩種說法:一種認為是植物體內的生長素的轉移,引起植物細胞的生長速度的變化所致;另一種則認為是植物體內微弱的生物電流的強度與方向的變化所致。

植物聽音樂之謎

有些植物不僅有表現音樂的才能,能夠“唱”出不同旋律的“歌”,還是音樂愛好者,愛聽和諧悅耳的“交響樂”。

科學家發現這個秘密後,便設想:能不能通過讓農作物聽音樂,來使農作物增產呢?試驗證明是能的。法國一位園藝學家將耳機套在一個番茄上,讓它每天“欣賞”3小時的音樂,結果這個番茄長到2.5公斤,創造了世界紀錄。法國國家研究中心的科學家用超聲波培植蔬菜。蔬菜在超聲波的“樂曲”聲中“聞歌起舞”,生長速度增加1倍以上。前蘇聯和英國的科學家也用超聲波種出了25公斤重的大蘿卜和27公斤重的卷心菜。在我國,科學家也曾用超聲波處理桔梗等中草藥種子,這些被處理過的種子的發芽率普遍提高了2~4倍。

為什麼超聲波會促進農作物生長?科學家初步認為,超聲波能夠加速植物的光合作用,促進細胞分裂,從而加快植物的生長速度。如果這個奧秘完全被揭開,人們就可以通過某種途徑,滿足農作物對“音樂”的需求,來達到增產的目的,甚至能在培育農作物優良品種方麵,開辟一條“捷徑”。

植物生長方向之謎

植物對周圍環境的反應,最奇妙的莫過於它的生長方向。比如從一粒小小的植物種子萌發開始,它就知道根應該往地下生長,而莖幹則伸向天空。這是一個極為普遍的現象,然而植物為什麼會這樣呢?它是怎樣懂得“上”和“下”的概念的呢?又是什麼力量促使它選擇根朝下、莖朝上的生長方向呢?怎樣解釋這種生理機製呢?

科學家們首先想到的是重力。他們從物理學角度想到,地球的引力一定是影響植物生長方向的重要因素。當時,著名的英國生物學家、進化論的鼻祖達爾文曾觀察到,植物的芽和根在改變生長方向時,各部分細胞的生長速度是不同的。但這又是由什麼來決定的呢?達爾文無法作更進一步的解釋。

到1926年,美國植物生理學家弗裏茨·溫特,作了一個頗能說明問題的實驗。他使植物的胚芽鞘一麵受光,另一麵對著無光的黑暗處;結果胚芽鞘的生長發生了有趣的變化——漸漸地朝著有光的方向彎曲。後來,溫特從胚芽鞘中提取出一種化合物——植物生長素,它具有促使植物生長的功能。胚牙鞘沒有受光的部分生長加快,受光部分則由於缺少生長素而生長較慢,結果導致彎曲的發生。於是溫特認為,植物的莖或葉片的彎曲是由於生長素在組織內的不對稱分布造成的。當植物受到刺激時,植物組織下部的生長素含量會大大增加,於是就使植物的根朝下生長,而莖則朝上生長了。