植物篇

最長壽的種子

植物種子裏的老壽星,最著名的就是“古蓮子”了。

1952年,我國科學家在遼寧省新金縣泡子屯村地下的泥炭裏,發掘到一些古代的蓮子。這些蓮子的外皮已經變得十分堅硬,好像一個個小鐵蛋。科學家們如獲至寶,小心翼翼地把這些“寶貝蛋兒”包好,帶回北京仔細研究。他們用銼刀輕輕地把古蓮子外麵的硬殼銼破,然後泡在水裏。沒過多久,這些古蓮子居然長出了嫩芽,發芽率達到90%以上。在香山腳下的北京植物園裏,1953年種的古蓮子,經過精心照料,在1955年夏天開出了淡紅色的荷花。

1975年,科學家們采用放射性岩測定,這些古蓮子的壽命長達835~1095年。

1973年,我國考古學家又在河南省鄭州大河村的仰韶文化遺址,發現了兩枚古蓮子,壽命更長,有5000年的曆史了,它可以說是世界上最長壽的古蓮子了。

關於種子的壽命問題,在國際科學界還引起過一場辯論呢。爭論的焦點是在埃及金字塔中發現的小麥種子。過去曾經傳說,金字塔裏發現了休眠2000年的小麥種子,播種之後依然發芽生長。一些科學家認為這是世界上最長壽的種子,而另一些科學家卻不同意這種看法。經過後來的仔細調查研究,才弄清這是一個奸商搞的騙局。現在,國際科學界一致公認,在中國發現的古蓮子才是最長壽的種子。

植物種子的壽命是長短不一的,一般來說,能夠保持15年以上生命力的,已經算是長壽的種子了。除了古蓮子以外,世界上壽命最長的種子也沒有超過200年的。

古蓮子的壽命為什麼會這樣長呢?

你別以為種子呆在那兒一動不動,都是“死”的。其實呀,種子在離開它的“媽媽”以後,就有獨立的生活能力了。在種子裏,有堆滿營養物質的倉庫。種子,能夠忍受嚴寒與酷熱,它裏麵的細胞,一直在頑強地活著,不停地進行呼吸。影響種子壽命長短的另一個原因,是它成熟前後和貯藏期間的環境條件。例如在幹燥、低溫和密閉的貯藏條件下,種子裏胚的活動力特別低,新陳代謝差不多處於停頓狀態,過著休眠的生活。這樣一來,許多植物的種子在理想的貯藏條件下,就能在較長的歲月裏保持著潛在的生命。

蓮子的條件就更好了。它是一種小小的堅實果實,種子外麵的果皮是一層堅韌的硬殼,它的果皮組織中有一種特殊的柵狀細胞,胞壁由纖維素組成,果皮完全不透水,所以挖掘出來的時候,含水量隻有12%。這就是它長壽的秘密。

在自然界裏,古蓮子還不算是最長壽的種子。我國科學家又在遼寧岫岩縣大房身鄉的黃土層裏,發現了將近400粒狗尾草的種子,經同位素測定,這些種子的埋藏年代已經有一萬年以上了。狗尾草出現於地球的白堊紀時代,是恐龍的“鄰居”,至今還在大自然中茂盛地生長著。更驚奇地是,那些古代的狗尾草種子已經發芽、開花而且還結了籽。這一發現,為古代植物、古代地理和古代氣候環境的研究,提供了新的資料。

跟這些長壽的種子相比,有些植物種子的壽命又短得可憐。

大多數熱帶和亞熱帶的植物,像可可的種子,從母體中取出35小時以後,就失去了發芽能力。甘蔗、金雞納樹和一些野生穀物的種子,最多隻能活上幾天或幾個星期;橡樹、胡桃、栗子、白楊和其他一些溫帶植物種子的生命力,都不能保持很久。

這些植物種子的壽命為什麼這樣短呢?

早在很久以前,科學家們就對這個問題發生了興趣,但這是一個極其複雜的問題,直到現在,學者們還沒有取得一致的意見。

有的科學家認為,有些植物種子容易死亡,是由於脫水幹燥的原因。經過實驗,某些柳樹種子如果暴露在空中,在一個星期內就完全喪失了生命力。但放在冰箱裏,在相對濕度隻有13%的幹燥大氣中,它們至少能活360年。所以,有些科學家不同意這樣的說法。

還有的學者認為,生長在熱帶或亞熱帶的植物種子,它們的壽命所以這樣短,是因為熱帶的雨水充足,再加上天氣熱,種子的新陳代謝旺盛,種子裏貯存的一點兒養分,很快就被消耗完了,由於沒有充足的養分,也就維持不了種子的生命活動,從而失去了生命力。

另外一些科學家認為,在壽命短的種子中,有的含有大量脂肪,像可可、核桃、油茶什麼的,由於新陳代謝的關係,脂肪轉化的過程中可能會產生一種有毒物質,會把種子裏的胚殺死,或者使種子變質。像花生、核桃放久了,有一股哈喇味兒,就是這個原因。

也有一些人認為,有的植物種子壽命短,是因為種子胚部細胞裏的蛋白質分子失去活動能力,以致完全凝固而不能轉化。另一部分人認為,由於種子內部的酶失去作用,不能分解複雜物質,胚得不到養分,種子也就失去生命力了。

近年來,越來越多的科學家認為,這些種子所以壽命短,主要是由於種子胚部細胞核的生理機能逐漸衰退造成的。但具體原因還不清楚。

植物學家們正在想方設法延長種子的壽命,為農業和林業生產服務。

隨著生物科學的不斷進步,種子的壽命之謎一定會水落石出。奇妙的含羞草

含羞草是一種豆科草本植物。它白天張開那羽毛一樣的葉子,等到晚上就會自動合上。有趣的是,你在白天輕輕碰它一下,它的葉子就像害了羞一樣,悄悄合攏起來。你碰得輕,它動得慢,一部分葉子合起來;你碰得重,它動得快,在不到10秒鍾的時間裏,所有的葉子都會合攏起來,而且葉柄也跟著下垂,就像一個羞羞答答的少女,所以人們管它叫“含羞草”。

含羞草為什麼會動呢?

大多數植物學家認為,這全靠它葉子的“膨壓作用”。在含羞草葉柄的基部,有一個“水鼓鼓”的薄壁細胞組織,名叫葉枕,裏麵充滿了水分。當你用手觸動含羞草,它的葉子一振動,葉枕下部細胞裏的水分,就立即向上或兩側流去。這樣一來,葉枕下部就像泄了氣的皮球一樣癟了下去,上部就像打足了氣的皮球一樣鼓了起來,葉柄也就下垂、合攏了。在含羞草的葉子受到刺激合攏的同時,會產生一種生物電,把刺激信息很快擴散給其他葉子,其他葉子也就跟著合攏起來。過了一會兒,當這次刺激消失以後,葉枕下部又逐漸充滿水分,葉子就會重新張開,恢複了原來的樣子。

但也有的科學家認為,含羞草所以會運動,是跟光敏素的作用有關。

含羞草的老家在巴西,那裏經常有暴風雨。含羞草的枝幹長得非常柔弱,為了適應這種不良環境,它在自然選擇中培養了保護自己的本領。每當在風雨到來之前,就把葉子收攏起來,葉柄低垂,這樣一來,就不怕暴風雨的摧殘了。

有趣的是,含羞草還是相當靈敏的“晴雨計”。人們利用它的這種怪脾氣和本能,預測未來的晴雨。

“含羞草害‘羞’,天將陰雨。”這句諺語告訴我們,如果含羞草的葉片自然下垂、合攏,或半開半閉、舒展無力,出現“害羞”現象,就預兆著將有陰雨天氣。

在正常天氣裏,含羞草一般不會自己“害羞”,即使有人碰它的葉片,葉片也會很快地合攏,恢複原狀。這是晴天的征兆。

當天氣發生變化,含羞草本身對濕度反應很靈敏,加上小昆蟲因為空氣濕度大,隻能貼近地麵低飛,容易碰到含羞草的葉子上,含羞草也會作出反應。這時候,用手指去碰它的葉片,葉片也會回攏,但恢複原狀相當慢,反應遲鈍,這預兆著在一兩天以內,天氣將轉陰有雨。

含羞草是一種奇妙的植物,它的身上還有不少奧秘沒有被揭開。

可怕的食肉樹

人們都知道有不少動物是吃肉的,可是植物當中也有吃肉的,你知道嗎?甚至還有不少關於吃人樹的傳說呢。

傳說中的吃人樹是一種神奇而又可怕的植物。在近數十年中,國外的許多報刊雜誌不斷刊登了有關吃人植物的報道。其中有一篇文章是這樣描繪吃人樹的:

“這種奇怪的樹,外形與柳樹近似,長有許多長長的枝條,有的半垂在空中,有的拖到地麵上,就像一根根斷落的電線。行人如果不注意碰到它的枝條,枝條就會馬上緊緊卷起來,使人難以脫身,仿佛被無數根繩索綁住一般。接著,枝條上分泌出一種極粘的消化液,牢牢地把人粘住、勒死,並消化肌肉、皮膚,直到將人體中的營養吸收消化完,枝條才重新展開,而地上往往隻留下一堆白骨。”

這是多麼可怕的植物啊!類似這樣的文章還有不少。有報道說在印度尼西亞和南美州都發現這種植物。由於文章中詳細逼真的描寫,使很多人都相信,在我們這個人類居住的星球上,似乎真的存在一種會吃人的植物。

科學家的考察和研究

吃人植物的傳說,很容易使一些人信服,可是嚴肅認真的植物學家卻對此產生了很大的懷疑。因為在所有發表的關於吃人植物的報道中,都缺少吃人植物的真憑實據,即清晰的照片或實實在在的植物標本。植物學家們決心把吃人植物的問題查個水落石出。

吃人植物的最早傳說是從哪裏來的呢?科學家們查閱了大量文獻資料,終於發現,有關吃人植物的最早消息來源,是來自於19世紀後期的一位德國探險家。此人名叫卡爾·裏奇,他在去非洲探險歸來後於1881年寫過一篇探險文章,提到過吃人植物。卡爾·裏奇在文章中寫道:“我在非洲的馬達加斯加島上,親眼見過一種能夠吃人的樹木,當地的土人把它奉為神樹。這種樹的樹幹有刺,長著8片特大的葉子,每片長達4米,葉麵上也有銳利的硬刺。曾經有一位土著婦女,恐怕是因為違反了部族的戒律,被許多土著人驅趕著爬上神樹,接受神的懲罰。結局十分悲慘,樹上的帶刺大樹葉,很快把那個女人緊緊地纏住,幾天之後,當樹葉重新打開時,一個活生生的人已經變成了一堆白骨。”於是,世界上存在吃人植物的駭人傳聞,很快就傳開了。後來,從亞洲和南美洲的原始森林中,也傳出了類似的傳聞,吃人植物的消息越來越多,越傳越廣。

為了證實這些傳聞,1971年年底,一支由南美洲科學家組成的大型探險隊,專程赴馬達加斯加島考察。他們在傳聞有吃人樹的地區進行了一遍又一遍的仔細搜索,結果並沒有發現卡爾·裏奇所描述的吃人樹。不過,科學家們倒是在那兒見到了一些能夠捕食昆蟲的豬籠草,以及一些帶刺的蕁麻科植物。這種蕁麻科植物會像刺毛蟲那樣刺痛人的皮膚,但離吃人還差十萬八千裏呢。植物學家們通過這次考察,更增添了幾分對吃人植物真實性的懷疑。

1979年,英國一位畢生研究食肉植物的權威艾得裏安·斯萊克指出,到目前為止,在正規的學術刊物上還沒有發現有關吃人植物的記載,就連最著名的植物學巨著《植物自然與科學誌》,以及世界性的《有花植物與蕨類植物辭典》中,也沒有這方麵的描寫。除此以外,英國著名生物學家華萊士,在他走遍南洋群島後,敘述了許多罕見的南洋熱帶植物,但也未曾提到過吃人植物。所以植物學家越來越認為,世界上也許根本就不存在這樣一類能夠吃人的植物。

既然沒有真憑實據,那麼吃人樹的傳說又是如何傳出來的?為什麼又有不少人深信不疑呢?一些科學家分析,這種傳說可以刺激讀者的神經,引人入勝,報刊樂於發表,而吃人樹的出現,很可能是根據一類食肉植物捕捉昆蟲的特性,經過想象和誇張產生的。

食肉植物沒有動物特有的嘴和牙,怎麼能吃和咀嚼呢?植物也沒有動物特有的胃,怎麼能消化食物並吸收營養呢?在地球上,確實存在著一類奇特的植物,它們能利用巧妙的方法捕捉昆蟲甚至小動物來充當自己的食物,所以植物學家把這類植物稱為食肉植物或食蟲植物。

整個食肉植物家族的成員,共有500多種,分布在世界各地。我國也有30多種食肉植物,比如在長江流域或廣東等地的山坡濕地和鬆林旁的草地裏,生長著一種著名的食蟲植物——毛氈苔。毛氈苔圓盤一樣的捕蟲葉,平鋪在地麵上,像一個蓮花座,葉片上生滿紫紅色的腺毛,葉的邊緣上也生長著很長的腺毛,腺毛分泌的粘液又香又甜,粘性很強,吸引著貪吃的小昆蟲。當草地上的小昆蟲跳到毛氈苔的葉盤上後,蟲體就會被粘液粘住,葉緣上靈敏的長腺毛,迅速彎曲把小蟲包緊。長腺毛尖端分泌出的粘液,很快將小蟲消化作養料。然後,腺毛又向四麵散開,準備捕捉新的食料。

在我國廣東、海南島一帶,豬籠草是一種很有代表性的食肉植物。它葉子卷曲的頂端膨大成小瓶狀,長約15厘米,掛在植株上,隨風擺動。“小瓶”上有一掀起的蓋子,瓶口密布蜜腺,誘使昆蟲落入陷阱,瓶內側壁有蠟質。極其光滑。當貪嘴的飛蟲前來吮吸瓶口蜜汁時,一失足便滑進瓶底,被裏麵的粘液粘住。瓶口的小蓋,立即自動蓋好,小飛蟲更無法逃脫,而被瓶子裏分泌出的一種酸性消化液消化掉了。

原來,食肉植物的葉子已變成了捕捉昆蟲的特殊器官,有的長滿腺毛,有的像瓶子,有的像小口袋,有的像蚌殼。這些特殊的葉子,還會分泌出各種各樣的消化酶,其作用相當於人胃中的消化液,能將昆蟲的身體消化掉。

一般說來,植物由根來吸收地下的養料,由葉片進行光合作用吸收地上的養料,為什麼食肉植物卻要吃蟲食肉,吸取小動物的養料呢?據科學家研究,食肉植物有一個共同的特點,就是大多數生長在經常被雨水衝洗或缺少礦物質的地帶。由於這些地區的土壤中缺乏氮素養料和其他礦物養料,因此植物的根部吸收作用不大,最後逐漸退化。為了滿足生存的需要,它們經曆了漫長的演化過程,枝條和葉片變態,發展成捕食動物的器官,枝條和葉麵分泌的粘液與動物的消化液相似,行使了動物胃的功能,變成了一類能吃動物的植物,從動物身上獲取氮素營養。

那麼,食肉植物究竟會不會吃人呢?目前已發現的食肉植物,捕食對象都是很小的動物,它們分泌出的消化液,對小蟲子來說也許是汪洋大海,但對於人和大動物,則簡直微不足道。在植物學家的“檔案”記錄中,食肉植物能捕食的最大動物,隻是一隻小青蛙。植物的自衛

全世界已經知道的植物有40萬種。盡管它們隨時麵臨著微生物、動物和人類的欺淩,卻仍然鬱鬱蔥蔥、生機勃勃,生活在地球的每一個角落。植物雖然是一些花草樹木,但也有一套保護自己的方法和防禦武器。

我們到野外旅遊的時候,總有一種感受,就是在進入灌木叢或草地時,要注意別讓植物的刺紮了。北方山區酸棗樹長的刺,就挺厲害。酸棗樹長刺是為了保護自己,免遭動物的侵害。別的植物長刺也是這個目的。就拿仙人掌或仙人球來說吧,它們的老家本來在沙漠裏,由於那裏幹旱少雨,它的葉子退化了,身體裏貯存了很多水分,外麵長了許多硬刺。如果沒有這些刺,沙漠裏的動物為了解渴,就會毫無顧忌地把仙人掌或仙人球吃了。有了這些硬刺,動物們就不敢碰它們啦。田野裏的莊稼也是這樣,稻穀成熟的時候,它的芒刺就會變得更加堅硬、鋒利,使麻雀聞到稻香也不敢輕易地吸它一口,連滿身披甲的甲蟲也望而生畏。植物的刺長得最繁密的地方,往往是身體最幼嫩的部分,它長在昆蟲大量繁殖之前,抵禦它們的傷害。抗蟲小麥和紅葉棉身上的剛毛,讓害蟲寸步難行,無法進入花蕾掠奪。在非洲的卡拉哈利沙漠地帶,生長著一種帶刺的南瓜,當它受到動物侵犯的時候,它的刺就會插進來犯者的身上,因此許多飛禽走獸見到它,就自動躲開了。植物身上長的刺,就像古代軍隊使用的刀劍一樣,是一種原始的防禦武器。

比起它們來,蠍子草的武器就先進多了。這是一種蕁麻科植物,長生在比較潮濕和蔭涼的地方。蠍子草也長刺,但它的刺非常特殊,刺是空心的,裏麵有一種毒液,如果人或動物碰上,刺就會自動斷裂,把毒液注入人或動物的皮膚裏,引起皮膚發炎或瘙癢。這樣一來,野生動物就不敢侵犯它們了。

植物體內的有毒物質,是植物世界最厲害的防禦武器。龍舌蘭屬植物含有一種類固醇,動物吃了以後,會使它的紅血球破裂,死於非命。夾竹桃含有一種肌肉鬆馳劑,別說昆蟲和鳥吃了它,就是人畜吃了也性命難保。毒芹是一種傘形科植物,它的種子裏含有生物堿,動物吃了,在幾小時以內就會暴死。另外,烏頭的嫩葉、藜蘆的嫩葉,也有很大的毒性,如果牛羊吃了,也會中毒而死,有趣的是,牛羊見了它們就躲得遠遠的。巴豆的全身都有毒,種子含有的巴豆素毒性更大,吃了以後會引起嘔吐、拉肚子,甚至休克。有一種叫“紅杉”的土豆,含有毒素,葉蟬咬上一口,就會喪命。有的植物雖然也含有生物堿,但隻是味道不好吃,嚐過苦頭的食草動物就不敢再吃它了。它們使用的是一種威力輕微的化學武器,是純防禦性質的。

為了抵禦病菌、昆蟲和鳥類的襲擊,一些植物長出了各種奇妙的器官,就像我們人類的裝甲一樣。比如蕃茄和蘋果,它們就用增厚角質層的辦法,來抵抗細菌的侵害;小麥的葉片表麵長出一層蠟質,鏽菌就危害不了它了。抗蟲玉米的裝甲更先進,它的苞葉能緊緊裹住果穗,把害蟲關在裏麵,叫它們互相殘殺,弱肉強食,或者把害蟲趕到花絲,讓它們服毒自盡。

有的植物還擁有更先進的生物化學武器。它們體內含有各種特殊的生化物質,像蛻皮激素、抗蛻皮激素、抗保幼激素、性外激素什麼的。昆蟲吃了以後,會引起發育異常,不該蛻皮的,蛻了皮;該蛻皮的,卻蛻不了皮;有的幹脆失去了繁殖能力。20多年來,科學家曾對1300多種植物進行了研究,發現其中有200多種植物含有蛻皮激素。由此可見,植物世界早就知道使用生物武器了。

古代人打仗的時候,為了防止敵人進攻,就在城外挖一條護城河。有一種叫“續斷”的植物,也知道使用這種防禦辦法。它的葉子是對生的,但葉基部分擴大相連,從外表上看,它的莖好像是從兩片相接的葉子中穿出來一樣,在它兩片葉子相接的地方形成一條溝,等下雨的時候,裏麵可以存一些水。這樣一來,就成了一條護城河,如果害蟲沿著莖爬上來偷襲,就會被淹死,從而保護了續斷上部的花和果。

在軍事強國正在研製的非致命武器中,有一種特殊的粘膠劑,把它灑在機場上,可以使敵人的飛機起飛不了;把它灑在鐵路上,可以使敵人的火車寸步難行;把它灑在公路上,可以使敵人的坦克和各種軍車開不起來,可以達到兵不血刃的效果。讓人驚奇的是,有一種叫瞿麥的植物,也會使用這種先進武器。這種植物特別像石竹花,當你用手拔它的時候,會感到粘乎乎的。原來在它的節間表麵,能分泌出一種粘液,像上了膠水一樣。它可以防止昆蟲沿著莖爬上去危害瞿麥上部的葉和花。當蟲子爬到有粘液的地方,就被粘得動彈不了了,不少害蟲還喪了命。

有趣的是,在這場植物與動物的戰爭中,在植物擁有各種防禦武器的同時,動物也相應地發展了自己的解毒能力,用來對付植物。像有些昆蟲,就能毫無顧忌地大吃一些有毒植物。當昆蟲的抗毒能力增強了的時候,又會促使植物發展更新威力更強烈的化學武器。

這些植物是怎樣知道製造、使用和發展自己的防禦武器的?它們又是怎樣合成的呢?目前還沒有一個定論。會流“血”的植物

人有血液,動物有血液,難道植物也有血液嗎?有的。在世界上許多地方,都發現了灑“鮮血”和流“血”的樹。

我國南方山林的灌木叢中,生長著一種常綠的藤狀植物——雞血藤,總是攀援纏繞在其他樹木上。每到夏季,便開出玫瑰色的美麗花朵。當人們用刀子把藤條割斷時,就會發現,流出的液汁先是紅棕色,然後慢慢變成鮮紅色,跟雞血一樣,所以叫“雞血藤”。經過化學分析,發現這種“血液”裏含有鞣質、還原性糖和樹質等物質,可供藥用,有散氣、去痛、活血等功用。它的莖皮纖維還可製造人造棉、紙張繩索等,莖葉還可做滅蟲的農藥。

南也門的索科特拉島,是世界上最奇異的地方,尤其是島上的植物,更是吸引了世界各地的植物學家。據統計,島上約有200種植物是世界上任何地方都沒有的,其中之一就是“龍血樹”。它分泌出一種像血液一樣的紅色樹脂,這種樹脂被廣泛用於醫學和美容。這種樹主要生長在這個島的山區。關於這種樹,在當地還流傳著一種傳說,說是在很久以前,一條大龍同這裏的大象發生了戰鬥,結果龍受了傷,流出了鮮血,血灑在這種樹上,樹就有了紅色的“血液”。

英國威爾士有一座公元6世紀建成的古建築物,它的前院聳立著一株已有700年曆史的杉樹。這株樹高7米多,它有一種奇怪的現象,長年累月流著一種像血液一樣的液體,這種液體是從這株樹的一條2米多長的天然裂縫中流出來的。這種奇異的現象,每年都吸引著數以萬計的遊客。這棵杉樹為什麼流“血”,引起了科學家們的注意。美國華盛頓國家植物園的高級研究員特利教授對這棵樹進行了深入研究,也沒找到流“血”的原因。

會流“血”的植物,流出的真是血嗎?不是血液又是什麼?這些都有待進一步研究。

說來有趣,關於植物的血型,竟是日本一位搞警察工作的人發現的。他的名字叫山本,是日本科學警察研究所法醫,第二研究室主任。他是在1984年5月12日宣布這一發現的。

植物的血型,是在偶然一次機會中發現的。一次,有位日本婦女夜間在她的居室死去,警察趕到現場,一時還無法確定是自殺還是他殺,便進行血跡化驗。經化驗死者的血型為o型,可枕頭上的血跡為AB型,於是便懷疑是他殺。可後來一直未找到凶手作案的其他佐證。這時候有人提出,枕頭裏的蕎麥皮會不會是AB型呢?這句話提醒了山本,他便取來蕎麥皮進行化驗,果然發現蕎麥皮是AB型。

這件事引起了轟動,促進了山本對植物血型的研究。他先後對500多種植物的果實和種子進行觀察,並研究了它們的血型,發現蘋果、草莓、南瓜、山茶、辛夷等60種植物是O型,珊瑚樹等24種植物是B型,葡萄、李子、蕎麥、單葉楓等是AB型,但沒找到A型的植物。

根據對動物界血型的分析,山本認為,當糖鏈合成達到一定的長度時,它的尖端就會形成血型物質,然後合成就停止了。也就是說血型物質起了一種信號的作用。正是在這時候,才檢驗出了植物的血型。山本發現,植物的血型物質除了擔任植物能量的貯藏物外,由於本身粘性大,似乎還擔負著保護植物體的任務。

人類血型,是指血液中紅血球細胞膜表麵分子結構的型別。植物有體液循環,植物體液也擔負著運輸養料、排出廢物的任務,體液細胞膜表麵也有不同分子結構的型別,這就是植物也有血型的秘密所在。

但植物體內的血型物質是怎樣形成的,至今還沒有弄清其原因。植物血型對植物生理、生殖及遺傳方麵的影響,也還都沒有弄明白。

植物的睡眠

睡眠是我們人類生活中不可缺少的一部分。經過一天的工作或學習,人們隻要美美地睡上一覺,疲勞的感覺就都消除了。動物也需要睡眠,甚至會睡上一個漫長的冬季。可現在說的是植物的睡眠,也許你就會感到新鮮和奇怪了。

其實,每逢晴朗的夜晚,我們隻要細心觀察周圍的植物,就會發現一些植物已發生了奇妙的變化。比如公園中常見的合歡樹,它的葉子由許多小羽片組合而成,在白天舒展而又平坦,可一到夜幕降臨時,那無數小羽片就成對成對地折合關閉,好像被手碰撞過的含羞草葉子,全部合攏起來,這就是植物睡眠的典型現象。

有時候,我們在野外還可以看見一種開著紫色小花、長著三片小葉的紅三葉草,它們在白天有陽光時,每個葉柄上的三片小葉都舒展在空中,但到了傍晚,三片小葉就閉合在一起,垂下頭來準備睡覺。花生也是一種愛睡覺的植物,它的葉子從傍晚開始,便慢慢地向上關閉,表示白天已經過去,它要睡覺了。以上隻是一些常見的例子,會睡覺的植物還有很多很多,如酢漿草、白屈菜、含羞草、羊角豆……

不僅植物的葉子有睡眠要求,就連嬌柔豔美的花朵也要睡眠。例如,在水麵上綻放的睡蓮花,每當旭日東升之際,它那美麗的花瓣就慢慢舒展開來,似乎剛從酣睡中蘇醒,而當夕陽西下時,它又閉攏花瓣,重新進入睡眠狀態。由於它這種“晝醒晚睡”的規律性特別明顯,才因此得此芳名“睡蓮”。

各種各樣的花兒,睡眠的姿態也各不相同。蒲公英在入睡時,所有的花瓣都向上豎起來閉合,看上去好象一個黃色的雞毛帚。胡蘿卜的花,則垂下頭來,像正在打瞌睡的小老頭。更有趣的是,有些植物的花白天睡覺,夜晚開放,如晚香玉的花,不但在晚上盛開,而且格外芳香,以此來引誘夜間活動的蛾子來替它傳授花粉。還有我們平時當疏菜吃的瓠子,也是夜間開花,白天睡覺,所以人們稱它為“夜開花”。令我們不解的一個問題是植物的睡眠能給植物帶來什麼好處呢?最近幾十年,科學家們圍繞著睡眠運動的問題,展開了廣泛的討論。

最早發現植物睡眠運動的人,是英國著名的生物學家達爾文。100多年前,他在研究植物生長行為的過程中,曾對69種植物的夜間活動進行了長期觀察,發現一些積滿露水的葉片,因為承受到水珠的重量往往比其他的葉片容易受傷。後來他又用人為的方法把葉片固定住,也得到相類似的結果。在當時,達爾文雖然無法直接測量葉片的溫度,但他斷定,葉片的睡眠運動對植物生長極有好處,也許主要是為了保護葉片抵禦夜晚的寒冷。

達爾文的說法似乎有一定道理,可是它缺乏足夠的實驗證據,所以一直沒有引起人們的重視。直到20世紀60年代,隨著植物生理學的高速發展,科學家們才開始深入研究植物的睡眠運動,並提出了不少解釋它的理論。

起初,解釋睡眠運動最流行的理論是“月光理論”。提出這個論點的科學家認為,葉子的睡眠運動能使植物盡量少遭受月光的侵害,因為過多的月光照射,可能幹擾植物正常的光周期感官機製,損害植物對晝夜長短的適應。然而,使人們感到迷惑不解的是,為什麼許多沒有光周期現象的熱帶植物,同樣也會出現睡眠運動,這一點用“月光理論”是無法解釋的。

後來科學家們又發現,有些植物的睡眠運動並不受溫度和光強度的控製,而是由於葉柄基部中一些細胞的膨壓變化引起的。例如,合歡樹、酢漿草、紅三葉草等,通過葉子在夜間的閉合,可以減少熱量的散失和水分的蒸騰,起到保溫保濕的作用,尤其是合歡樹,葉子不僅僅在夜晚會關閉睡眠,在遭遇大風大雨襲擊時,也會漸漸合攏,以防柔嫩的葉片受到暴風雨的摧殘。這種保護性的反應是對環境的一種適應,與含羞草很相似,隻不過反應沒有含羞草那樣靈敏。

隨著研究的日益深入,各種理論觀點一一被提了出來,但都不能圓滿地解釋植物睡眠之謎。正當科學家們感到困惑的時候,美國科學家恩瑞特在進行了一係列有趣的實驗後提出了一個新的解釋。他用一根靈敏的溫度探測針,在夜間測量多花菜豆葉片的溫度,結果發現,不進行睡眠運動的葉子溫度,總比進行睡眠的葉子溫度要低1℃左右。恩瑞特認為,正是這僅僅1℃的微小溫度差異,已成為阻止或減緩葉子生長的重要因素。因此,在相同的環境中,能進行睡眠運動的植物生長速度較快,與其它不能進行睡眠運動的植物相比,它們具有更強的生存競爭能力。

植物睡眠運動的本質正不斷地被揭示。更有意思的是,科學家們發現,植物不僅在夜晚睡眠,而且竟與人一樣也有午睡的習慣。小麥、甘薯、大豆、毛竹甚至樹木,眾多的植物都會午睡。

原來,植物的午睡是指中午大約11時至下午2時,葉子的氣孔關閉,光合作用明顯降低這一現象。這是科學家們在用精密儀器測定葉子的光合作用時觀察出來的。科學家們認為,植物午睡主要是由於大氣環境的幹燥和火熱。午睡是植物在長期進化過程中形成的一種抗衡幹旱的本能,為的是減少水分散失,以利在不良環境下生存。

由於光合作用降低,午睡會使農作物減產,嚴重的可達三分之一,甚至更多。為了提高農作物產量,科學家們把減輕甚至避免植物午睡,作為一個重大課題來研究。

我國科研人員發現,用噴霧方法增加田間空氣溫度,可以減輕小麥午睡現象。實驗結果是,小麥的穗重和粒重都明顯增加,產量明顯提高。可惜噴霧減輕植物午睡的方法,目前在大麵積耕地上應用還有不少困難。隨著科學技術的迅速發展,將來人們一定會創造出良好的環境,讓植物中午也高效率地工作,不再午睡。

可以探礦的植物

整個自然界離不開植物,沒有植物,人類就無法生存。

因為植物可以綠化大地,淨化空氣,為人們提供糧食和蔬菜。除此之外,植物還能幫助人們尋找地下的寶藏,可見植物對人的恩惠是無窮無盡的。

世界上有許多銅礦,就是根據植物找到的。讚比亞西北部的卡倫瓜,有一個世界著名的銅礦,這個銅礦的發現,就是得益於一種開藍色花朵的銅花。我國北部生長著一種叫海州香蕾的草本植物,這種植物倍受地質工作者的青睞。因為凡是有這種植物的地方,那裏往往埋藏著銅礦。因為這種植物的根部含銅量很多。在我國,這種植物已正式被列入銅礦指標植物。在烏拉爾山區,有種開藍色花朵的野玫瑰,人們分析,這種奇怪的顏色可能與銅礦石有關。經勘探,果然在那裏找到了一個銅礦。

還有些植物成為黃金的向導。1934年,捷克斯洛伐克化學家巴比契卡等人把玉米燒成灰,研究其化學成分時,竟然發現裏麵有黃金。接著,他們又對當地其它幾種植物如向日葵、冷杉和山毛櫸進行灰分分析時,也發現了黃金。結果在這裏找到了一個金礦。還有一些植物,如問荊、雞腳蘑、鳳眼蘭等,也都有吸收土壤中黃金的能力,所以,在這些植物生長茂盛的地方,很可能有金礦。我國地質工作者在野薤子的指引下,在湖南西部的會同縣找到了一個金礦。

在北美洲有個叫“有去無回”的山穀,無論人還是野獸進到這個山穀,就別想活著回來。後來地質工作者在這裏發現,這種現象原來是土壤中含有大量的硒所致。他們便對這裏的硒進行開采。不過他們開采的方式很特別,不是從土壤裏提煉。而是大量種植紫雲英,把收割後的紫雲英曬幹,燒成灰燼,然後再從灰中提取。因為這種植物能從土壤中大量吸收硒,留存在體內,所以,這種植物便成了硒礦的指標植物。紫雲英生長很快,一年之內可收割好幾次。據計算,每公頃紫雲英可得到2.5公斤的硒。

可做探礦向導的植物還有很多,人們在實踐中積累了豐富經驗。如果人們發現本來長勢很高的青蒿,在某種土壤裏變矮了,說明土壤裏可能含有硼。如果三色堇長得特別茂盛,說明地下可能有錳。生長針茅的地方可能有鎳礦,忍冬的下麵可能有銀礦,生長喇叭菜的地方可能有鈾礦,生長石南草的地方可能有鎢和錫,而堿蓬則是可能有石油的標誌。

為什麼這些植物會成為探礦的向導呢?是因為有些植物在長期發育中,往往很需要某種礦物,它們常常會把發達的根係深入地下去尋找這些礦質元素。而地下的礦物在漫長的地質年代裏,部分化學元素已逐漸變成可吸收的離子狀態。植物根部細胞在吸收水分時,金屬離子也隨之進入細胞,並在細胞膜上積聚起來,並運轉到莖、葉、花、果或種子裏。所以,地質學家根據細胞液的酸堿度、花色的改變,作為尋找礦物的根據。

也有人提出另外一種看法,由於含有某種金屬礦周圍的土壤裏,這種金屬的含量很高,許多植物忍受不了這麼高含量的金屬,因無法生長便被淘汰了,隻有極少的幾種好不容易生存下來,逐漸適應了這種金屬的環境,並被吸收到自己的體內來,所以便成為某種礦物的標誌。

植物探礦,有著廣闊的發展前途。但就目前來看,能探礦的植物還為數很少,說明這一領域還大有潛力可挖。經過科學家們的努力,說不定還會有更多的探礦植物被發現。此外,探礦植物還給我們揭示這樣一種事實,某種礦物會改變植物的形態,這就告訴我們,會有那麼一天,人們會按照自己的意誌去改造植物。

植物也會“說話”

在人們的眼裏,植物似乎總是默默無聞地生活著,不管外界條件如何變化,它們永遠無聲地忍耐著。