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自然界未解之谜

作者:未来字数:343166状态:连载

植物之谜

植物的思维之谜
导言:科学家研究的课题,有时让常人不好理解,按我们的想法,植物没有行动能力,按说不该和思维搭上边。可科学家进行的实验,结果就把人们引入五里雾中,可以说是:你不说我还明白,你越说我越糊涂了。活蹦乱跳的动物,我们尚怀疑那是本能,而不一定是思维能力,何况一步也不能动的植物呢?如果说人具有思维,这是谁都不会感到奇怪的事,如果说动物具有思维,这也是人们能够接受的,但如果说,植物也有思维能力,你一定会非常惊讶!
美国的维维利·威莉曾做过这样一个试验:她从公园里摘回两片虎耳草的叶子,祝愿其中一片叶子继续活着,对另一片叶子则根本不予理睬。1个月后,她不闻不问的那片叶子已经萎缩变黄,开始枯干;可她每天注意的那片叶子不但仍然活着,而且就像从公园里刚摘下来的一样。似乎有某种力量使它能够违反自然法则,使叶子保持健康状态。
美国化学师马塞尔·沃格尔按照威莉的做法,从树上摘下三片榆树叶放到床边一个玻璃碟里。每天早饭前,他都要花一分钟的时间,劝勉两边的叶子继续活下去,而对中间那片叶子不予理睬。一周后,中间的一片叶子已变黄枯萎,另两片仍然青绿、健康。使沃格尔感兴趣的是,活着的两片叶子的小茎上的伤痕似乎已经愈合。
这件事给沃格尔以很大的鼓舞,他想,人的精神力量可以使一片叶子超过它的生命时间保持绿色,那么这种力量会不会影响到别的植物呢?他在制作幻灯片时,用心灵寻找人们用肉眼看不到的东西,结果他发现植物可以获知人的意图。他还发现不同的植物,对人意识的反应也不同。就拿海芋属的植物来说吧,有的反应较快,有的反应较慢,有的很清楚,有的则模糊不清。不仅整株植物是这样,就其叶子来说,也各自具有特性和个性,电阻大的叶子特别难于合作,水分大的新鲜叶子最好。植物似乎有它的活动期和停滞期,只能在某些天的某个时候才分别进行反应,其他时间则没有反应。
有着神奇思维能力的植物1971年春天,沃格尔开始了新的实验,看能否获得海芋属植物进入与人沟通联系的准确时刻。他把电流计连在一株海芋植物上,然后他站在植物面前,完全松弛下来,深呼吸,手指伸开几乎触到植物。同时,他开始向植物倾注一种像对待友人一样的亲密感情。他每次做这种实验时,图表上的笔录都发生一系列的向上波动。沃格尔认为,他和海芋植物之间的互相反应,似乎于他和爱人或挚友间的感情反应有同样的规律,即相互反应的热烈情绪引起一阵阵能量的释放,直到最后耗尽,必须得到重新补充。
在另一次试验中,沃格尔将两株植物用电线连在同一部记录仪上。他从第一株上剪下一片叶子,第二株植物对它的同伴的伤痛做出了反应。不过这种反应只有当沃格尔注意它时才会有。如果他剪下这片叶子不去看第二株植物时,它就没有反应。这就好像沃格尔同植物是一对情人,坐在公园的凳子上,根本不留意过路行人。只要有一个人注意到别人时,另一个人的注意力也会分散。
沃格尔说:“人可以而且也做到了与植物的生命沟通感情。植物是活生生的物体,有意识,占据空间。用人的标准来衡量,它们是瞎子、聋子、哑巴,但我毫不怀疑它们在衡量人的情绪时,却是极为敏感的工具。它们放射出有益于人类的能动力量,人们可以感觉到这种力量。它们把这种力量送给某个人的特定的能量场,人又反过来把能量送给植物。”在同植物进行感情交流时,千万不能伤害植物的感情。沃格尔请一位心理学家在46米外对一株海芋属植物表示强烈的感情。试验时,植物作出了连续不断的强烈反应,然后突然停止了。沃格尔问他心中是否出现了什么想法,他说他拿自己家里的海芋属植物和沃格尔的作比较,认为沃格尔的远比不上他自己的。显然这种想法刺伤了沃格尔的海芋属植物的“感情”。在这一天里,它再也没有反应,事实上两周内都没有反应。这说明,它对那位心理学家是有反感的。
沃格尔发现植物对于谈论不同的话题内容也表现出不同的反应。植物对在摇曳着烛光的暗室里讲鬼怪的故事也有反应。在故事的某些情节中,例如“森林中鬼屋的门缓缓打开”,或者“一个手中拿刀子的怪人突然在角落出现”,或者“查尔斯弯下腰打开棺材盖子”等等,植物似乎特别注意。沃格尔还用事实证明,植物也可以对在座人员虚构想像力的大小作出反应。
沃格尔的研究为植物界打开了一个新的领域。动植物也有思维,它们似乎能够揭示出任何恶意或善意的信息,这种信息比用语言表达的更为真实。这种研究其意义无疑是深远的,但怎样进一步开发它,让它为人类服务,还是一个值得研究的问题。植物的血液之谜
导言:凡是生物都要有向全身输送营养物质的液体,在动物体内叫“血液”,在植物体内也可称为“血液”,血液以红色的居多,在植物体内就不一定,但也有红色的,当然,植物的血液流通和动物不一样,因为动物有明确的血管,而植物就不同,它们多是通过细胞间的营养传递来完成输送过程。所以,植物的“血液”流淌,不大好观测,我们不是植物学专家,对植物学专家的研究成果,只能姑妄听之,姑妄信之。人和动物都有血液,那么植物有血液吗?我国南方山林的灌木丛中,生长着一种常绿的藤状植物。每到夏季,便开出玫瑰色的美丽花朵。当你用刀子把藤割断时,就会发现,流出的液汁先是红棕色,然后慢慢变成鲜红色,与鸡血一样,这种植物叫“鸡血藤”。
南也门的索科特拉岛,是世界上最奇异的地方。据统计,岛上约有200种植物是世界上任何地方都没有的。其中有一种“龙血树”,它分泌出一种像血液一样的红色树脂,这种树脂被广泛地用于医学和美容。这种树主要生长在这个岛的山区。
英国威尔有一座公元6世纪建成的古建筑物,它的前院耸立着一株杉树,至今已有700年的历史。这株树高7米多,它有一种奇怪的现象,长年累月流着一种像血液一样的液体,这种液体是从这株树的一条2米多长的天然裂缝中流出来的,这种奇异的现象,每年都吸引着成千上万的游客。这棵杉树为什么会流“血”,引起了科学家的注意。他们对这棵树进行了深入研究,也没找到流“血”的原因。要想揭开其中的奥秘我们只有等待着科学家们继续去努力探索。关于植物是否有血液的问题也有待于进一步研究。植物情报传递之谜
导言:现在人们努力想弥合植物与动物之间的生理差距,是的,动物和植物都是生物,但动物都有大脑,都有行动能力,而植物是没有行动能力的,所以没有人认为植物有动物那样的受大脑支配的行为能力,而情报传递是动物之间的讯息方式,而今科学家们要证明植物的这种能力,真是高哇。许多动物能够以不同的方式向自己的同伴传递一些信息,以表达自己的意愿等,而“植物王国”里也有信息传送吗?如果有,它们又是靠什么来传递信息的呢?
美国华盛顿大学的两位研究人员,用柳树、赤杨和在短短几个星期内就能把整株树叶吃光的结网毛虫进行实验。他们把结网毛虫放在一棵树上,几天内发现树叶的化学成分有了某种程度的变化,特别是单宁含量有了明显的增加。昆虫吃了这种树叶不易消化,于是,失去了胃口,便另去别处寻找可口的佳肴,从而保护了树木自身。让人大吃一惊的是:当做实验的树木遭到虫害后,在65米距离以内,其他树木的叶子在2~3天内也发现有相类似的变化,单宁含量增加,味道变苦,以此来防御昆虫对它们的侵害。实验结果充分说明了植物之间是有信息联系的。
1986年克鲁格国家公园里出现一件怪事。每年冬季,这里的捻角羚羊有不少都莫名其妙地死去,但与它共同生活在一个地方的长颈鹿却安然无恙。原来,长颈鹿可以在公园范围内随意走来走去,可以到处挑选园内不同树木的叶子。而捻角羚羊则被圈养在围栏内,不得不限于吃生长在围栏内的树叶子。
科学家还发现,长颈鹿仔细挑选它准备吃叶子的那棵树,通常从10棵枞树中选1棵。此外,它们还避开它们已经吃过的枞树后迎风方向的枞树。专家研究了死羚羊胃里的东西,发现死因是它们吃进去的树叶里单宁含量非常高,这种毒物损害动物的肝脏。在研究长颈鹿胃里的东西之后,他们发现,长颈鹿吃入的食物品种较多,所吃入的枞树叶的单宁浓度只有6%左右,而捻角羚羊胃里的单宁浓度高达15%。
为什么在同样一些枞树的叶子内,而在不同动物胃里,单宁浓度不同呢?经研究,专家认为:枞树用分泌更多单宁的方法来保护自己以免遭到动物吞食。在研究中他们还发现:当枞树不止一次受到食草动物的侵袭时,枞树能向自己的同伴发出危险“警报”,让它们增加叶里的单宁含量。收到这一信息的树木在几分钟内就采取防御措施,使枞树叶子里的单宁含量迅速猛增。
植物之间有传递“情报”行为,已被人们所公认,但它是如何传递的呢,它的“同伴”又是怎样接收到它的“情报”的呢?还需要专家们进一步研究才能得知。植物神经之谜
导言:神经是高级动物特有的生理组织,一般低级的动物都不具备,它们对外界刺激的反应,被称为“本能”。植物的生理构造,在人们的印象中还比不上低级动物,它们中有的对自然界的刺激反应强烈,应该属于本能反应,如果硬说植物有神经,让我们这些学疏识浅者一时还不大好理解。自然界有些植物很敏感,在遇到外界触碰刺激时会像动物一样作出十分快速的反应。比如含羞草在受到触摸后,能在1秒钟或几秒钟时间之内将叶片收拢。澳大利亚的花柱草,雄蕊像一根手指伸在花的外边,当昆虫碰到它时,它能在001秒的时间内突然转动180°以上,使光顾的昆虫全身都沾满了花粉,成为它的义务传粉员。捕蝇草的叶子平时是张着的,看上去与其他植物的叶子并无二致,可一旦昆虫飞临,它会在不到1秒钟的时间之内像两只手掌一样合拢,捉住昆虫美餐一顿。
众所周知,动物的种种动作都是由神经支配的,那么植物呢?难道植物也有神经吗?早在19世纪,进化论的创始人达尔文就在研究食肉植物时发现,捕蝇草的捉虫动作并不是遇到昆虫就会发生,实际上,在它的叶片上,只有6根毛有传递信息的功能,也就是说,昆虫只有触及到这6根“触发毛”中的一根或几根时,叶片才会突然关闭。信号以这样快的速度从叶毛传到捕蝇草叶子内部的运动细胞,达尔文因此推测植物也许具备与动物相似的神经系统,因为只有动物神经中的脉冲才能达到这样的速度。
20世纪60年代后,这个问题再一次成为科学家们研究的重点课题。坚持植物有神经的是伦敦大学著名生理学教授桑德逊和加拿大卡林登大学学者雅克布森。他们在对捕蝇草的观察研究中,分别测到了这种植物叶片上的电脉冲和不规则电信号,因此便推断植物是有神经的。沙特阿拉伯生物学教授塞匀通过研究也认为植物有“化学神经系统”,因为在它们受伤害时会作出防御反应。
但是也有许多学者不同意这一观点,德国植物学家冯·萨克斯就是其中之一。他认为,植物体内电信号的传递速度太缓慢,一般为每秒20毫米,与高等动物的神经电信号传递速度每秒数千毫米根本无法相比,而且从解剖学角度看,植物体内根本不存在任何神经组织。
美国华盛顿大学的专门研究小组在研究捕蝇草时发现,反复刺激叶片上的“触发毛”捕蝇草不仅能发出电信号,同时也能从表面的消化腺中分泌少量的消化液。但仅仅据此,仍然无法确定植物体内一定具有神经组织。所有植物都有应用电信号的能力,这已经被科学家们反复验证。但是,因为植物的电信号都是通过表皮或其他普通细胞以极其原始的方式传导的,它并无专门的传导组织,因此,相当多的学者认为,植物的电信号与动物的电信号虽然十分相似,但仍不能认为植物已经具备了神秘系统。植物到底有没有神经,还有待人们进一步去研究探讨。植物记忆力之谜
导言:本书中曾多次提到过动物的记忆力问题,所以才有动物报复人类的例子。但说植物有记忆力,一般人会认为,这真是异想天开。科学家是凭事实说话的,科学家用实验证明,有的植物表现出了有“记忆力”的征兆,我们想有征兆不一定就是事实上的我们公认的记忆力,这一定是概念上的借用吧!法国克兰蒙大学有一位科学家叫玛丽·狄西比,几年前用金盏花做了一系列实验,居然证明植物也有记忆力。
金盏花是一种一年生花卉,高约30~60厘米,整个植物都长有细毛,叶子是椭圆形的,大小相等,开黄色花朵,与菊花相似。这位科学家是这样进行实验的:她先找来两盆金盏花,在它们刚刚发芽的阶段用针在一盆金盏花左侧的叶子上刺出4个小孔。5分钟后,她把这盆金盏花的顶芽和叶子剪掉。过了一段时间,这棵金盏花长出了新的顶芽,但新长出来的叶子出现了明显的差别,左侧的一片叶子很小,右侧的一片叶子却很大;而没有经过针刺的那盆花,长出的叶子仍然是对称的。她认为金盏花是有记忆力的,它记住了那次针刺。
后来,玛丽·狄西比又进行了一次实验。这次她选用一棵金盏花,先后进行了两次针刺。第一次是在同一侧的叶子上刺了4个小孔,然后剪去顶芽;在经过不同长短的时间间隔以后,她又分别在左右两侧的叶子上都刺出一个小孔,再剪去顶芽。由于第一次针刺与第二次针刺之间的时间间隔长短不一样,结果就出了差别。如果两次针刺的时间间隔很短,那么,这棵金盏花就只能“记住”后面的针刺,就是说,它长出的叶子还是对称的;但如果这两次针刺的时间间隔很长,那么,它就会“记住”第一次的针刺,而把第二次针刺“忘记”,就是说,它长出了左右不对称的叶子。于是这位科学家认为植物的记忆力分为两种:长期记忆和短期记忆,在某些条件下,植物的长期记忆要比短期记忆牢固。
玛丽·狄西比进行了如此新奇的实验,也得出了结论,但科学并没有停止在她的实验面前,人们认为还应当进行更多的实验,研究植物是怎么保持了这种记忆的?它们有没有神经系统?这就是一些还没有揭开的谜。植物引起雷电之谜
导言:电闪雷鸣是自然界中常见的现象,科学家已经研究清楚,这是因为正电、负电碰撞的结果。但天空中为什么有正电荷呢?按阴阳家说法,天阳地阴,天带正电荷,似乎天经地义,至于道理,则无可奉告。科学家提出了新的观点,即是植物的作用使天空带上正电荷,是不是这样,科学家还在进一步论证。电对植物的影响是随处可见的。在很早以前人们就发现,频繁的雷电对农作物的成长发育是有好处的,它能缩短成熟期和提高产量。在避雷器和高压电线附近就能明显发现这一点。另外,无数次的试验也证明,把微弱的电流通入土壤,能使许多植物的种子发芽迅速,产量提高。
植物接受任何一个微小的电荷都像喝一口滋补饮料,会使它的生命过程加速,可以使植物迅速成熟,果实更为丰硕。能享受“电营养品”的不仅是草,还有树木。
美国科学家曾用“弱电说”治疗树木癌肿病以及其他危难病症。春天,短时间把电极插入树内,通入交流电,电流就进入树枝、树根和土壤。每次时间要根据“患者”的病情来确定。一段时间之后,出现了奇迹,树上长出了新枝和新皮,患处也开始结疤。不过这只有弱电流才行。
经研究发现,所有植物的细胞都是一种特殊的电磁,因此整株植物总是不断地有弱电流通过。哪怕是一个最微小的幼芽,它能够生存的原因,也是因为有电流通过。当电子爬上肺草花的花冠,它身上的电就会发出信号,驱使它的蜜腺分泌出甜汁;含羞草的叶子一受到触动,它就受令立刻卷起;当雨快到来时,蒲公英的花盘就会马上收拢;阿尔卑斯山的龙胆草,对天气变化感受的更为强烈。当乌云遮盖太阳时,花就会立即合拢,一旦太阳出来,它便立即开放,如果遇到阴晴不定的天气,那它可就要忙坏了。
上面的事例,说明植物是离不开电的。那么,植物和雷电有什么关系呢?
直到不久前才研究清楚,所有的花粉都带正电荷,雌蕊带负电荷。正是由于正负电荷的吸收,花粉和雌蕊才有了接触的机会。大家知道,雷是正电和负电相接触的结果,这就和植物有了关系。
美国华盛顿大学的文特教授和前苏联基辅大学的格罗津斯基教授认为,雷电就是由植物引起的。根据是什么呢?据统计,全世界所有的植物每年蒸发到大气里的芳香物质大约有15亿吨。它们都是迎着阳光飞走的,每一滴芳香物质都带有正电荷,把水分吸到自己的身上,水分就形成了一个水气罩把芳香物质包在核心。就这样一滴滴、一点点地逐渐积聚,越聚越多,最终形成可以发出电闪雷鸣的大块乌云。地球各大洲的上空,每秒钟大约发生100次闪电。如果把闪电所释放的全部电收集起来,就可以得到功率为1亿千瓦的强大电荷。这正是植物每年散布到空中的数百万吨芳香油所带走的那部分能量。植物把电能传给大气,大气又传给大地,而大地再传给植物。电就是这样年复一年、经久不停地循环着。
也有些人对此提出过许多疑问。接着格罗津斯基又提出一系列问题:为什么雷电出现的地方经常是炎热夏季中遍布植被的地方?这难道不是因为在晴朗暖和的日子里,有更多的芳香油散发到空中吗?为什么在沙漠和海洋上雷鸣是那样稀少?为什么在两极地区和冻土地带没有雷电?为什么冬季很少有雷电?这些问题如何解答呢?雷电难道真的和植物有关吗?这些问题还有待进一步研究。植物发电之谜
导言:化学反应可以产生电流,这是人们已经证明了的事实。植物全身都是由化学元素组成的,这也没有人怀疑。所以,在一定条件下,植物可以发电,经实验证明,这是可能的。只是不同的植物发电的电流强度和时间的长短不同罢了。在能源问题空前受到重视的情势下,植物发电,也自然引起人们的重视。植物也能向机械一样发电1918年,英国的一名钟表匠托尼·埃希尔做了一个实验。他把两个电极插入一个柠檬,一边用铜钱,一边用锌线,把柠檬与一个小型钟表上的电动机的电路相连接。有趣的事情发生了:钟表的指针开始走动,就像接了电源一样。令人难以置信的是,这个小小的柠檬竟使这只表一直走了5个月之久。这个实验向人们证实:植物中蕴藏着相当大的能量,可以用来发电。这一发现,无异于给正在千方百计寻找新能源的科学界注入了兴奋剂,许多科学家从中受到启迪和鼓舞,专心致志地投入到这项有意义的研究之中。
美国加利福尼亚大学教授索莫杰伊认为,工业上从水中提取氢气和氧气要消耗大量电能,而植物可以通过光合作用将水分解为氢气和氧气。如果模拟绿叶制造出一种能利用太阳能的“人工绿叶”,就等于造了一座发电厂。为了证明这一点,索莫杰伊还进行了一系列实验。
他把氧化铁粉分别掺入镁和硅中,制成“PN”型半导体结盘形板作为催化板,然后将它们浸在导电的硫酸钠溶液里时,在阳光照射下,盘面两级产生了电流,并开始将水分解成氢气和氧气。这个实验的最大障碍是氧化问题,掺镁盘面的氧化铁在8个小时后就逐渐变成了氧化亚铁,从而降低以至最终失去了催化作用。所以这个简单的实验与投入实际应用还有很大的距离。
美国俄亥俄州立大学的生物化学家们运用生化技术做了更为复杂的实验。他们先把完整的叶绿体从植物组织中分离出来,然后把叶绿体涂在微型过滤膜上,用这种薄膜来分隔两种溶液:一种溶液中含有释放电子的化学物质,另一种溶液则含有电子受体。当光线透过电子受体溶液照射到叶绿体上时,电子就会从释放电子的溶液中通过叶绿体进入电子受体溶液。但是在实际操作中,研究者们发现根据覆盖在薄膜上的叶绿体面积计算,光能只有3%左右能立刻转化为电能。这个数字显然太不理想了,因为在理论上,用植物产生的电应该远不止这些。
虽然对植物发电的研究面临很多困难,但人们并没因此而放弃它。首先,植物作为能源是取之不尽的;其次,它比光能电池有更明显的优越性,在能源匮乏的今天,植物发电具有广阔的前景。植物欣赏音乐之谜
导言:音乐是一种高雅文明的艺术,一直是人们怡神养性的娱乐方式。音乐对生物生理的影响,近几年却被炒得沸沸扬扬。有的人迷信胎教,以为胎儿在母腹中多听音乐,会在出生后有绅士般的表现。养殖场给奶牛听音乐,说是提高了产量,现在又给植物放音乐,说是有的植物获得了丰收,但我们想,就拿人来说,也不是人人都对音乐感兴趣的。但动植物受音乐的熏陶,变得与众不同,这倒是一个有趣的现象。在植物世界里,真是无奇不有。比如,有吃动物的猪笼草,有剧毒的箭毒木,有羞羞答答的含羞草,有不停摆动的跳舞草……最近,植物学家们又发现了会欣赏音乐的植物。
法国农业科学院声乐实验室的第一位科学家,让一个正在生长的番茄每天“欣赏”3个小时的音乐,结果这只番茄由于“心情舒畅”,竟然长到了2千克,成为世界上最大的番茄。英国科学家用音乐刺激法培育出了55千克的甜瓜和25千克的卷心菜。日本山形县先锋音响器材公司下属的蔬菜种植场种植的“音乐蔬菜”,生长速度明显加快,味道也有改善。
科学家们在研究中还发现,植物不仅能“欣赏”优美的乐曲,而且也讨厌那些让人心烦意乱的噪音。我国清代诗人侯嵩高写了一本书,其中记述了一则“弹琴菊花动”的故事。书中说,他十分喜欢弹琴种花,有一天夜里,他点蜡烛弹琴,当他弹得十分起劲的时候,书房里的菊花也随着悠扬的琴声“簌簌摇摆起舞”。
1981年,在我国云南西双版纳勐腊县尚勇乡附近的原始森林里,发现了一棵会“欣赏”音乐的小树,当地人管它叫“风流树”。人们发现,在风流树旁播放音乐,树身便会随着音乐的节奏摇曳摆动,翩翩起舞。令人惊奇的是,如果播放的是轻音乐或抒情歌曲,小树的舞蹈动作就显得婀娜多姿;如果播放的是进行曲或嘈杂的音乐,小树就不舞动了。音乐对植物究竟有什么影响?这至今仍是一个未解之谜。植物叶片运动之谜
导言:植物是不能运动的,因为运动就要产生位移,移动是植物生存的大忌。可是植物的叶子相对来说是可以运动的,这与周围环境有关,风吹草动,是最常见的自然现象。但也有的植物,对外界刺激分外敏感,敏感到人类惊奇的程度,人们对这些植物就不能不多加关注。很少有人知道植物也能像动物一样运动,只不过它们是在原地运动,表现得不像动物那样明显罢了。到目前为止,人们已经知道的能运动的植物有近千种。如梅豆、菜豆的爬竿运动,葡萄、丝瓜的攀援运动,向日葵的趋光运动,苜蓿、酢浆草的睡眠运动,猪笼草、毛毡苔的捕虫运动,等等。植物中最为奇妙的“运动员”,要算是含羞草和跳舞草了。
文雅秀气的含羞草,似乎有着特殊的“运动细胞”,只要触动一下它的叶子,它就会立即把“头”低下来,先是小叶闭合,接着叶柄萎软下垂,就像一个娇羞的少女,所以,人们给它取名为“含羞草”。含羞草叶柄上长着四个羽毛状的叶子,羽毛状的叶子又由许多对生的小红叶组成。小叶柄和大叶柄的基部稍有膨大,膨大部分叫“叶枕”,叶枕下半部的细胞壁较厚,上半部的较薄。在正常情况下,细胞中充满了细胞液,使叶子处在正常状态。当它一受到触动,小叶叶枕上半部的细胞中水液就迅速进入细胞间隙,引起小叶闭合。大叶柄基部的叶枕正好与小叶叶枕相反,它的下半部细胞壁薄,细胞间隙较大。所以,较重的刺激又会引起大叶柄的下半部细胞失水、萎软,使整个复叶部下垂含羞。
跳舞草与大豆是近亲,属豆科植物,由三片叶子组成复叶,只是中间的叶片特别大,长圆形。两侧的小叶特别小,像两只兔子耳朵,能经常自发地进行转动。一般约1分钟转动一次。中间的大叶上下成一定角度摆动。奇妙的是,这种摇摆运动完全是在没有任何触动和刺激下自动产生的。跳舞草在荒芜寂寥的野外自寻其乐,不断地舞动着自己的叶片。到了晚上,跳舞就自动停止了。跳舞草的运动,有人认为是由植物内部的生理变化引起的。
早在18世纪,科学家第一次在电鳗身上发现了生物电。经进一步研究发现,在动植物体内都有一种生物电流,只是很微弱罢了。基于此,有些科学家认为,捕虫草受到昆虫的触动,首先产生生物电流,来传递信号,以引起捕虫动作。在不同的植物中,生物电传导的速度是不同的,如在葡萄中,传导速度大约是每秒钟1厘米,而在含羞草中,每秒钟可达30厘米左右。因此,一触动含羞草的叶子,它的叶枕很快就能感觉到了。但是,植物叶片运动的真正原因是什么呢?这还有待于科学家的进一步研究与探讨。植物扩张领土之谜
导言:植物生存要靠营养。在多种植物共生的地区,营养需求是平衡的,和平共处的植物们对自然界或大地提供的营养各取所需,互不干扰,甚而还有共生现象。但是,如果有另一种外来植物加入进来,情况就不同了。如果这种植物所需营养和原来某一种植物是一样的,那么这两种植物就要展开一场生死对决,看谁对营养的吸收更为有利,谁就能活到最后,这也是“适者生存”吧!动物为了维持自己的生存,本能地会与同类或不同类动物争夺地盘,这种弱肉强食的现象已是众所周知的事实。但是不能运动、无爪牙之利的植物也会争夺地盘,却是近代生物学者的一个新发现。
在俄罗斯的基洛夫州生长着两种云杉,一种是挺拔高大、喜欢温暖的欧洲云杉,另一种是个头稍矮、耐寒力较强的西伯利亚云杉。它们都属于松树云杉属,应该称得上是亲密的“兄弟俩”,但是在它们之间也进行着旷日持久的地盘争夺战。人们在古植物学研究中发现,几千年前这里大面积生长着的是西伯利亚云杉。经过数千年的激烈竞争,欧洲云杉已从当年的微弱少数变成了数量庞大的统治者,而西伯利亚云杉却被逼得向寒冷的乌拉尔山方向节节后退。学者们认为,是自然环境因素帮助欧洲云杉赢得了这场“战争”,因为逐渐变暖的北半球气候更加适于欧洲云杉的生长。
可是仅仅用自然环境因素来解释植物对地盘的争夺,对另外一些植物来说似乎并不合适。因为许多植物的盛衰似乎只取决于竞争对手的强弱,而与自然环境无关。比如在同一地区,蓖麻和小荠菜都长得很好,可是若将它们种在一起,蓖麻就像生了病一样,下面的叶子全部枯萎。而葡萄和卷心菜也是绝不肯和睦相处的一对。尽管葡萄爬得高,也无法摆脱卷心菜对它的伤害。把这种蛮横霸道发展到极点的是山艾树。这是生长在美国西南部干燥平原上的一种树,在它们生长的地盘内,竟不允许有任何外来植物落脚,即便是一棵杂草也不行。
美国佐治亚州立大学的研究者们为了证实这一点,不止一次地在它们中间种植一些其他植物,结果这些植物没有一株能逃脱死亡的结局。经分析研究发现,山艾树能分泌一种化学物质,而这种化学物质很可能就是它保护自己领地,置其他植物于死地的“秘密武器”。
最令科学家们不解和吃惊的,是土生土长植物与外来植物之间的地盘争夺战。为了美化环境,美国曾从国外大量引进外来植物,没想到若干年后,这些外来植物竟反客为主。比如原产于南美洲的鳄草,从19世纪80年代引进以来,至今在佛罗里达已统治了全州所有的运河、湖泊和水塘;过去长满径草的西棕榈海滩,现在已经成了澳大利亚白千层树的一统天下,土生土长的径草反而变得凤毛麟角、难得一见了;而澳大利亚胡椒也成了佛罗里达州东南部的“植物霸主”。还多亏了有人类干预,否则,这些外来植物会把本地植物“杀”得片甲不留。
说这些外来植物耀武扬威是自然因素造成的,似乎没有道理。因为从理论上说,土生土长的植物应该比外来者具有更强的适应当地环境的能力。如果外来植物是靠分泌化学物质来驱赶当地植物的,那么为什么当地植物在自己的“地盘”上却反而显示不出这种优势呢?看来,这个谜底还有待科学家们去探索。植物能源之谜
导言:人类是不能没有能源的,自从人类发明了用火之后,能源问题就产生了。人类之初,地球上的木材资源是何等丰富啊!但几千几万年的砍伐,人们从木柴,到煤,到石油……地球上可利用的能源几乎被消耗殆尽,而煤和石油是不可能再生的,所以,人们的目光又转向了植物,因为植物是年年生长的,于是,什么植物生长最迅速,可解人类燃眉之急,这个问题就非同一般了。地球上的煤、石油、天然气资源是有限的,随着能源危机的一天天逼近,人们迫切地希望早日找到能代替煤、石油和天然气的“能源植物”。
最先引起科学家注意的是银合欢树,它生长迅速,七八年即可成材。它的汁液里含油量很高,有“燃烧的木头”之称。银合欢树原产于中美洲,它在东南亚潮湿温暖的地区也能很好地生长。菲律宾曾引种了12000公顷的银合欢树,获得了相当于100万桶石油的能源。这种树的缺点是不耐寒,无法在更多地区推广种植。
菲律宾北部有一种汉加树,每年开花结果三次,一棵树每次结果量可达15千克。当地人原本是把它作为药来用的:吃汉加果可以治胃痛,涂汉加果汁可以消除皮肤被蚊虫叮咬后的痒痛。后来人们发现,汉加果遇火会迅速剧烈地燃烧。经检测,原来汉加果内含有16%的酒精。这个消息令菲律宾政府非常兴奋,准备扩大栽种面积,以期用果实提炼物代替石油。
在巴西的热带丛林中,有一种常绿乔木——香胶树,只要在它高大的树干上打一个洞,半年内就可分泌出20~30千克胶汁。这种胶汁的化学性质与柴油十分相似,不需要加工提炼,就可以直接当柴油使用。据估计,100棵香胶树每年可产胶汁25桶,这个产量是很可观的。巴西政府已经开始对香胶树作进一步的研究。
美国加利福尼亚大学也成功地培育出了“石油树”。它的汁液中含有同原油相似的石油烃,经过脱水和分馏,可以得到汽油和航空用油。美国已有三个州种植了“石油树”。每英亩可年产10桶石油。
美国弗吉尼亚州的学者培育出一种杂交的白杨树,起名为“克隆388”。这种树生长迅速可以密植。几经砍伐后,仍能从树桩上迅速长出新的枝条来,而且越长越密,是理想的直接燃烧材料。
总之,在没有找到理想的能源植物之前,科学家们是决不会放弃努力的。植物吃人之谜
导言:植物种类众多,植物的功效当然也多。有的植物以昆虫为食物,这我们也知道,可有些植物食量很大,可以“吞食”较大型的动物。人也是动物,如果不小心被这些植物捕捉到,当然它们也不会客气,因为植物要的是食物,它不可能分辨出吃的是人还是什么别的,所以人只要注意,不给它们机会就是了,其余就不必大惊小怪了。黄高森林位于越南西贡以北,与中国广西龙州相邻,处于左江下游。这里森林茂密,白天气候炎热,夜间又寒冷潮湿。
浓密的丛林中,不知道哪棵树会
“吃人”1969年8月美国海军陆战队卡洛塔上尉带着12个人来到黄高森林执行一项军事任务。在这个热带雨林中,他们发现了许多稀奇古怪的植物。
一天,上士凯文迪和几位同伴在一条溪边饮水。凯文迪刚伸手下去,就被一株水草卷住手腕,他使劲挣扎,竟不能扯脱,便大呼同伴帮忙。一个士兵在从军前是生物系的学生,认出这种草叫“狸藻”,知道此草能捕捉水中小虫,却不知为何竟能卷住人的手腕。那士兵当即拔出刺刀,将凯文迪的手斩断。凯文迪惨叫一声,其他几人惊奇地发现,那只断掉的手,竟被一蓬狸藻卷住,几秒钟的时间,就只剩下一些淡红的血水。大家感到毛骨悚然,若不是那位学过生物的士兵当机立断,只怕凯文迪整个人都会被卷进去吃掉。
那位士兵名叫汉斯,他后来回忆起当时的情景说:“我只是觉得这个地方太神秘了,我想也没有多想就斩掉凯文迪的手。从形状上看,吃掉凯文迪手的水草与狸藻一模一样。这种植物是杂生深水草本植物,属狸藻科。茎细长,叶互生,叶基部生有小囊,即捕虫囊,水中小虫进入,会被囊内分泌的酶所消化。秋季花出水面,花冠唇形,有黄色和白色两种,分布于东亚和东南亚各地,很常见。但能吞食人的肢体,我却是第一次见到。”
卡洛塔上尉的遭遇更可怕。他在凯文迪出事的两天后,前往附近丛林执行任务,结果遇难,连尸体也没有留下,而杀人者竟是猪笼草。这种草叶子的中脉延伸成卷须,到顶端膨大成囊状体,囊上有盖,囊面有绳子一样的窄翅,盖下有蜜腺,囊内有弱酸性的消化液,小虫吸蜜时落入,立即被消化掉。卡塔上尉在行进中,突然觉得整个身体失去了重心,被一片奇大的猪笼草吸住。他挣扎不开,向身后的同伴大喊“救命”。
一个士兵后来回忆说:“我们看见一大片草吸住了上尉,就像磁铁吸住钉子一样。他的声音带着颤抖。可是等我们飞跑过去时,他已有半个身体不存在了,人也死了。死得十分突然而又莫名其妙。我们只有眼睁睁地看着他消失在那丛该死的草堆里。”
卡洛塔所带的这支队伍虽然死了两个人,但与帕克·诺依曼的队伍相比,要幸运得多。帕克·诺依曼是美国陆军74团少校军官。该团遭到越南游击队的进攻,有一名上校、两名中校被俘。帕克·诺依曼少校带着27名富有战斗经验的官兵去追击。他们追了一天多,来到保安县境内的腾娄森林中,在那里,他们发现一块很大的平坦地带,上面没有丛林中常见的灌木丛、榕树及藤本植物,而是一片十分美丽的紫色草苔,如同铺着豪华的地毯。诺依曼少校下令就地休息,派出麦克·西弗等三名士兵去寻找干柴和水源。麦克·西弗等三人走出很远才发现一条溪涧,这时麦克·西弗突然对另外两个同伴说了一声“不好”,就连忙往回奔。当他们走近那片紫色草毯时,都惊呆了:帕克·诺依曼少校等24名官兵消失得无影无踪,那紫色的草毯上只剩下一些枪械刀刃。原来,他们都被这片美丽的毛毡苔吞食了。
毛毡苔是亚洲、非洲和北美洲的一种常见植物,属茅膏菜科,多年生草本,叶均基出,呈莲座状,叶柄细长,叶片近圆形,生满红紫色腺毛,分泌黏液,能捕食小虫,是著名的食虫植物。但是毛毡苔居然能一次吞掉24名美军官兵,实属一桩奇闻。食虫植物吃人的真正原因,至今仍不得而知。植物的寄生之谜
导言:植物的寄生是个常见的现象,并不是所有的植物都有寄生的习性,也不是所有的植物都可以成为寄生的土壤。寄生植物想要在其他植物体上生根发芽,也要有许多偶然的条件。但是以自然界之大,无奇不有,这种偶然的机会太多了,也就成了必然。在植物这个庞大的“家族”中,大多数成员都“安分守己”,自己养活自己,但也有一些不“安分守己”的坏分子,像寄生虫一样,靠别人养活它们,这就是我们要说的寄生植物。寄生植物种类很多,如列当、野菰、大王花、桑寄生、柳阎王等。它们各自寄生的方式不一样,一般有全寄生和半寄生两种。
人们最熟悉的菟丝子,它的全身金黄色,呈丝状。说它是植物,没有一片绿叶,也看不到它的根,说它不是植物,它却会开花结籽和传播后代。春天,菟丝子种子发芽,也有根,主要靠种子里的营养,茎中有少量叶绿素,能制造很少很少的养分。但它一旦找到寄主,根很快便死亡,从此过上全寄生的生活。菟丝子是农作物的大敌,轻者严重减产,重者颗粒无收。为此,农民称之“从小像根针,长大缠豆身,吸了别人血,养活自己命”。菟丝子看不见根,也没有嘴巴,它又是如何生活呢?奇妙的是,它茎细长,最长可达1米以上,并有分枝。茎上长了很多吸盘,像嘴巴一样直接伸进大豆等植物的茎皮中,它每10厘米就有一个吸盘,都可单独成活,为此,它繁殖蔓延速度很快。
槲寄生与菟丝子又不一样,菟丝子属草本植物,而槲寄生属木本植物。它高30~60厘米,枝丛生,有分枝,能开花结果,长着四季常青的叶子。它主要半寄生在槲树、朴树、榆树、杨树等高大的树体上。种子传播方式很绝妙,主要靠爱吃它果实的鸟来进行广泛播种。大鸟把果实吞进去,因种子无法消化,又从粪便随意排在树上,小鸟因果汁粘嘴,靠鸟嘴在树皮上磨蹭,把种子粘在树上滋生萌发。
槲寄生有根,并把根伸进寄主树木的皮层,吸收养料。到了冬天,寄主槲树落叶,而槲寄生青枝绿叶,它除吸收别人的养料外,自己也能进行一些光合作用,为此,植物学上称它为“半寄生植物”。正是槲寄生冬季常绿不凋,旧社会迷信的人称此为“神树”,给它烧香叩头,采神树枝治病。因为槲寄生是一种很好的药材,所以竟有把病治好的,结果越传越神仙。
植物界中寄生植物的繁衍奇观,要逐个揭开它们的谜底不是一件简单的事。花粉植物之谜
导言:动物繁殖是靠精子和卵子结合形成胚胎来完成的。植物的繁殖方式比较多,如扦插法,就是可以不通过花粉注入花蕊而结籽再繁殖的方法。但扦插法是人发现的一种简便的栽培方法。而自然界中,植物的繁殖还是靠授粉、结实,结籽的方式进行的,科学家发现这一过程有许多现象是不好理解的。自古以来,人们只知道植物的实生苗(由种子长出来的苗)和扦插苗(利用植物的每一部分培育出的苗),并不了解植物的雄性花粉粒也能培育出植株,甚至还能开花结实和传种接代。一般来说,植物繁殖要通过雌雄蕊花授粉,由生殖细胞进行细胞分裂,最后形成种子。但现在科技人员可从植物的雄性花上采下很小很小的花粉粒,把它放在事先配制好的人工培养基上,经过一段时间的人工培养,使这一两个雄性花粉粒变成一团细胞(愈伤组织),接着再通过转移培养,把这一团愈伤组织苗进行分离和转移培养成细小绿苗,最后移入土壤中,长成完整的一株植物。
在正常情况下,被子植物的花粉粒由一个生殖细胞和一个营养细胞所组成,当植物授粉(授精)后,生殖细胞进行细胞分裂,而营养细胞的核只增大不分裂,最后慢慢死亡并消失。可花粉粒培养中,通常解释为原先不分裂的营养细胞突然变得活跃起来,并进行细胞分裂,很快形成一团细胞(愈伤组织);而原先能分裂的生殖细胞却停止了分裂,并慢慢死亡消失。
近年来,少数科技人员对花粉单倍体培养出植株(单倍体育种)提出了议题,就是他们在花粉粒培养过程中,偶然发现一团细胞(愈伤组织)有时像一粒“绿色的种子”,甚至能清楚地看出它的胚芽和胚根等。假设愈伤组织也是通过先形成种子,而这些不成形的种子由于在休眠期,有性胚细胞不萌发,而是无性胚细胞萌发并产生多苗的无融合生殖。那么,这将引出了一个新的探讨议题,这就是说,愈伤组织到底是什么?它通过了哪些微妙的分化过程?这些有待科学家们去进一步探讨。植物定时开花之谜
导言:植物开花应和动物春季发情道理相同。植物开花是为了“传宗接代”,什么季节开花?这和植物的不同生活习性有关,而生活习性又与所处环境有关,这都是常识性的东西。如果进一步探求,为什么不同的植物有不同的习性?这就像为什么有这么多不同的植物一样,真不是一个好回答的问题。我们知道各种花卉一年当中只在一定的季节开放,例如,冬末春初有梅花,春季有连翘,夏季有荷花,秋季有菊花,冬季有一品红等等。如果我们再细心地观察会发现,许多花卉在一天之内开放的时间也是一定的,例如,牵牛花在清晨5点左右开放,午前闭合,所以又叫“朝颜”;芍药、睡莲在早晨8点左右开放,傍晚闭合;半枝莲在正午12点强烈地光照下开放,夜间或阴雨天闭合,故又称“太阳花”;紫茉莉花傍晚17点左右开放,清晨闭合,又称“夜娇娇”;而月见草、待霄草等完全在夜间开放,白天闭合。
早在18世纪,瑞典著名的植物学家林奈就发现了这些花卉开放的规律性,并按照它们一天开闭时间的不同将它们种植在一个大花坛上,造成一座有趣的“花钟”。为什么这些花卉一天之内要在一定的时间里开放呢?这是由于它们花朵开闭与光照强度有关,有些需要强光照,有些需要弱光照,有些则不需光照或极微弱的光线即可,而且所需的光照不必一定是阳光,在相同强度的灯光下也能正常开花。但是,是什么因素决定了牵牛、芍药、睡莲、紫茉莉开花需弱光照,半枝莲开花就需强光照,而月见草、待霄草则在黑暗或月光下就能开放呢?这些问题至今还是个谜。
植物“睡眠”之谜
导言:所有的生物都应该有作息规律,只是有的明显,有的不容易被人查觉。在常人看来植物永远是不变的,但植物学家却发现了植物的作息现象,只是不同的植物作息的表现方式不同,作息的时间也不尽一致而已。这里面有什么奥秘可寻呢?科学家发现了部分植物作息的诀窍,但也有一些植物作息的信息还没被人们认识。人和动物要睡觉,植物也要睡觉。高大的合欢树上有许多羽状的叶子,它们一见到金灿灿的阳光,就舒展开来了;待到夜幕降临时,又成对地折合,闷头睡起了大觉。有时候,人们在野外可以看到一种开紫色小花的红三叶草,白天有阳光时,它每个叶柄上的三片小叶儿都舒展在空中,一到傍晚,那三片小叶就闭合起来,垂下头准备美美的睡一觉。许多植物如酢浆草、花生、烟草和豆类植物的叶子,都会昼开夜合,这就是植物的睡眠运动。
不仅植物的叶子要睡觉,那娇美的花儿也要睡觉。我国宋代诗人苏轼观察了各种名花后,写下了优美的诗句:“只恐夜深花睡去,高烧银烛照红妆。”你知道“睡莲”这个名字的来历吗?原来,每当旭日东升的时候,睡莲那美丽的花瓣会慢慢舒展开来,用笑脸迎接新的一天;而当夕阳西下时,它便收拢花瓣,进入甜蜜的梦乡,因而人们称它为“睡莲”。
花儿的睡觉时间有早有晚,长短不一。晴天,蒲公英上午7点钟开花,下午5点钟才闭合。山地生长的柳叶蒲公英是蒲公英的小兄弟,不过它比较贪睡:上午8点钟开花,下午3点钟就闭合睡觉了。半支莲更是个贪睡的家伙,上午10点钟刚刚醒来,绽开五颜六色的花,一过中午就闭合起来睡大觉了。
落花生的花可有点与众不同,它的睡眠时间有长有短,是随着昼夜长短不同而变化的。7月,它早晨6点钟就醒来开花了,要到下午6点钟才闭合睡觉;到了9月,上午10点钟它才开花,一到下午4点钟就闭合睡觉了。
早春时节开花的番红花,就更有趣了。一天之中,它时而张开,时而闭合,时而又张开,真是醒了睡,睡了醒,醒醒睡睡,要反复好多次。也有的花是在白天睡觉,夜晚开放的。例如,紫茉莉下午5点钟左右开花,到第二天拂晓时闭合睡觉。月光花在夜晚8点钟左右开花,到次日清晨才闭合睡觉,不愧为月光下“含笑”开放的花。
为什么植物要睡觉呢?这是由周围环境引起的植物保护自己的一种运动。三叶草等植物的叶子在夜间闭合,就可以减少热的散失和水分的蒸发,因而具有保温和保湿的作用。夜间的气温,比白天低得多,睡莲的花在晚上闭合,可以防止娇嫩的花蕊不被冻坏。有些花昼闭夜开,那是因为夜行性的小蛾子能在夜间帮助它们传送花粉。
至于番红花时开时闭,那是由于它对气温的变化十分敏感的缘故。气温上升时,花瓣内层的生长比外层快,花便绽开了;一旦气温下降,外层的生长就会比内层快,于是花便闭合起来。植物的自卫之谜
导言:物竞天择,适者生存。植物处在动物生物链的最低端,它是任人宰割的,那些甘愿宰割的,早已在贪餍无度的动物口中灭绝了吧!只有那些有自卫能力的植物可以存活到现在。植物自卫的招数千奇百怪,而且植物在“自卫”时表现出的各现象也让人迷惑不解。在很多地方,我们都能看到枸橘,它浑身上下长满了粗刺,你要是不小心,被它刺一下,肯定皮破血流。因此,它在原野里,什么凶猛的动物都不敢碰它,它可以自由自在、无忧无虑地过着太平无事的生活。
在公园里,经常可看到一种常绿小乔木,叶子生得奇特,革质化,长椭圆状的四方形,每片叶子上有三四个硬刺齿,戳一下很痛,鸟儿也不敢在树上过夜,因此,它的绰号就叫“鸟不宿”。它结的鲜红或黄色果实,鸟儿只好望望,流流口涎,也不敢前来问津。
欧洲阿尔卑斯山上的落叶松,幼时的嫩芽被羊吃去后,就在原地方长出一簇刺针,新芽在刺针的严密保护下生长起来,一直长到羊吃不着时,才抽出平常的枝条。
在非洲还有杀鹿的植物和杀狮子的植物。杀鹿的是马尔台尼亚草的果实,果实的两端像山羊角般的尖锐,生满针刺,形状可怕,有人称它为“恶魔角”。这种果实成熟后落在草中,当鹿来吃草时,果实就插入鹿的鼻孔,于是鹿疼痛难受,有的竟发狂而死。
杀狮子的植物也是利用果实,果实上长有许多像铁锚一样的刺,长三四厘米,非常坚硬。当狮子到这里来捕食时,被它刺痛时,就非常恼火地张开血盆大口来咬它,这种果实上的“铁锚”就钩住了狮子的上下腭和舌头,威风凛凛的狮子,这时什么东西也不能吃了,只等着活活的饿死了。
此外,许多植物在受到昆虫的袭击时会生成一些特殊的化学物质如合成萜烯、单宁酸等,其中单宁酸可以有效地抑制昆虫的侵袭。
植物学家们发现白桦树在被昆虫咬伤后树叶中酚的化学成分增加了,降低了对毛虫的营养价值。实验还表明,植物能抵抗疾病,当遭受病虫害时,它能通过迅速、直接的反应合成植物抗毒素来抵抗疾病和微生物的侵袭。
在抵御病虫害过程中,植物还能报警。植物学家通过实验发现毛虫在食用柳树叶子时不仅引起了受害树的抵抗,而且也使得3米以外的邻树产生了防御能力。
植物通过化学变化制造的“化学武器”可以间接地招来援兵——鸟。由于昆虫在吃树叶的同时,叶子上生出可溶的单宁酸,使昆虫感到树叶的味道欠佳,于是不断地转移,因此树叶上呈现出一片片有规则的小孔。目光锐利的食虫鸟就利用这些小孔觅食昆虫。植物陷阱之谜
导言:所有生物在它的有生之年最重要的任务就是传宗接代,为了种群的延续,有的植物表现出了惊人的能力,它们不像平常植物那样靠风、蜂等传授花粉,而是精心设置陷阱,强迫俘虏充当媒人。像这样一代一代的传下去,真可谓:为了生存,煞费苦心。植物也会设置陷阱吗?是的。有些植物是用陷阱逮住昆虫的,不过它们捕虫而不吃虫,只是将昆虫囚禁起来,然后又打开“牢门”,把“俘虏”放走了。它们囚住昆虫,是让这些虫子为自己传授花粉。
生长在欧洲的海芋百合,花瓣就像一只杯子,这种花儿奇臭难闻,令人作呕。正是这种像腐烂尸体发出的恶臭,把一种嗜臭食腐的小甲虫吸引过来了。小甲虫爬上海芋百合的花瓣,想爬进花中。不料,花瓣内侧的一种油滑液体,使它像坐滑梯似的,一下子滑到了“杯子”的底部。这时,小甲虫即使有三头六臂,也逃不出这个“牢笼”,因为四周花瓣的内壁上都长满了倒刺。这就是海芋百合设下的陷阱。
开始的时候,小甲虫并不急于逃出陷阱。因为在陷阱底部,海芋百合的雌蕊上,会分泌出一种甜甜的蜜汁。小甲虫贪婪地吮吸起来,它的身体不时碰撞雌蕊四周的雄蕊。这些雄蕊个个都像武侠小说中的暗器机关,小甲虫一碰上,里面立刻射出一串串花粉,这些花粉就沾在小甲虫的身上。在海芋百合的花朵里,小甲虫被“囚禁”了整整一天。一天以后,花瓣内壁的倒刺萎软了,油滑的液体也已干枯,这时“禁令”自动解除了。现在小甲虫可以爬上花瓣,逃脱陷阱了。它浑身沾满了花粉,爬了出来,不久又被别的海芋百合的臭味吸引住了,再一次跌入新的陷阱。就这样,它把花粉传授了过去。
马兜铃也会巧设陷阱。它的花儿像个小口瓶,瓶口长满细毛。雌蕊和雄蕊都长在瓶底,只不过雌蕊要比雄蕊早熟几天。雌蕊成熟的时候,瓶底会分泌出一种又香又甜的花蜜,把小虫子吸引过来。小虫子饱餐一顿后想要返回时,早已身不由己,陷进“牢笼”了。因为瓶口细毛的尖端是向下的,进去容易出来难。小家伙心慌意乱,东闯西撞,四处碰壁,不知不觉中把自己带来的花粉都粘到了雌蕊上。几小时后,雌蕊萎谢了,小虫子依然是“花之囚”。直到两三天后,雄蕊成熟了,小虫子身上沾满了花粉,它才能重见天日。那时,马兜铃自动打开瓶口,瓶口的细毛也枯萎脱落了,这个贪吃的“使者”终于逃出“牢笼”。不过,刚恢复自由的小虫子又会飞向另一朵马兜铃花,心甘情愿地继续充当“媒人”。
除了海芋百合和马兜铃,还有一些会设陷阱的植物。有一种萝摩类的花,虫儿飞来时细脚会陷入花的缝隙中。虫儿拼命挣扎,结果脚上沾满了花粉。小家伙从缝中拔出脚来,便一溜烟似的跑了。
拖鞋兰的花儿是别具一格的:兜状的花中,没有明显的入口处,也看不到雄蕊和雌蕊,只是中间有一道垂直的裂缝。蜜蜂从这儿钻进去,就来到了一个半透明的小天地里,脚下到处是花蜜。蜜蜂尝了几口,刚准备离去,谁知后面已封闭起来,没有退路了。只有上面开着一个小孔,蜜蜂只好沿着雌蕊柱头下的小道勉强穿过,这时身上的花粉被刮去了。它再钻过布满花粉的过道,身上又沾满了花粉,这是拖鞋兰花请蜜蜂带到另一朵花中去的。
另外一些植物虽然不设陷阱,但也会欺骗动物前来为自己传授花粉。在北美和地中海一带有一种兰科植物,是靠细腰蜂来传授花粉的。它一无花蜜,二无香味,靠的就是对雄细腰蜂的欺骗。这种植物花朵的形状很像雌细腰蜂,花瓣闪耀着金属光泽,就像阳光下雌蜂的翅膀。有趣的是,它的花朵还能发出雌细腰蜂的气味呢。难怪雄细腰蜂见了会兴高采烈地飞来,等它发觉受骗上当时,已在为植物传粉了。
留唇兰的骗术更加高明。它的花朵的形态和颜色,活像一只只蜜蜂。一片留唇兰在风中摇曳,简直就像一群好斗的蜜蜂在飞舞示威。蜜蜂有很强的“领土观念”,它们发现假蜂在那儿摇头晃脑,便群起而攻之。结果,正中留唇兰的下怀,蜜蜂的攻击对花朵毫无损伤,却帮助它传授了花粉。植物中的动物现象之谜
导言:如果非要找出动物和植物有共通的现象,那植物和动物之间共通的地方,还真挺多。就拿血型和脉搏说吧!科学家真就发现,植物的“血型”竟和人类血型惊人地相似,是不是人吃哪类植物多就产生哪类植物的“血型”呢?……没有谁能证明。众所周知,植物和动物是完全不同的两大类生物,它们之间存在太大的差别。但令人惊讶的是,科学家在许多研究中发现,植物体内常常会表现出各种类似动物的现象。
植物的血型
人类有不同的血型,如A型、B型、O型、AB型等,科学家们发现,许多植物体内也有类似的血型。
植物血型的发现始于一个偶然的机会。一位叫山本茂的日本法医在一起谋杀案中顺便化验了一下死者枕头内的荞麦皮,结果他惊奇地发现,荞麦也有与人类相似的血型——AB型,这是多么令人不可思议的新鲜事啊!
实验证明,植物也像动物一样有
脉搏于是,他很快就迷上了植物血型的研究。他到野外进行了广泛地调查,采集并化验了600多种植物的“血型”,然后将它们按照不同的血型分别归类。例如,葡萄、山茶、山械、芜营等植物属O型植物;桃叶、珊瑚则归属于A型植物;而扶芳藤、大黄杨等被划为B型植物;此外,荞麦、李树、珊瑚树、地锦械成为AB型植物的代表。
当然,这儿所说的植物“血”,实际上是植物体内的汁液,与人体中的血液有所不同。但是,植物汁液中的各种糖蛋白成分,与人体内的血型物质很相似。可是,植物的血型物质,在植物的生理生长方面,有些什么实际的影响?这些问题是最使植物学家感兴趣的。目前还没有一个确切的答案。
植物的脉搏
最近,一些植物学家在研究树木增粗速度时惊异地发现,活的植物树干,有类似人类脉搏一胀一缩跳动的现象,而且这种植物“脉搏”还有明显的规律性。每逢晴天丽日,太阳刚从东方升起时,植物的树干就开始收缩,一直延续到夕阳西斜。到了夜间,树干停止了收缩,反过来开始膨胀,直到第二天早晨。植物这种日细夜粗的搏动,每天周而复始,但每一次搏动,膨胀总略大于收缩,于是,树干就这样增粗长大。
有的植物学家在解释这种奇特的脉搏现象时说,植物“脉搏”是植物的正常生理现象,是由植物体内水分运动引起的。当植物根部吸收的水分与叶面蒸腾的水分一样多时,树干几乎不发生粗细变化;如果吸收的水分超过蒸腾的水分,树干就要增粗;相反在缺水时,树干又会收缩。遇到下雨天,树干“脉搏”的收缩几乎完全停止,这时它总是不分昼夜地持续增粗。直到雨后转晴,树干才重新开始收缩,这也许是植物“脉搏”中的一个例外。
也有的植物学家从另一个角度来解释:在夜晚,植物气孔总是关闭着,这就使水分蒸腾大大减少,所以树干增粗;而白天,植物叶片上的大多数气孔都开放,水分蒸腾增加,树干就收缩。
以上的解释似乎很有道理,但是,进一步的深入调查后发现,并不是所有的植物都有典型的“脉搏”现象,这就使植物学家感到某种困惑,为什么有许多植物不产生“脉搏”现象?是否还有其他的原因在影响植物的“脉搏”?植物免疫之谜
导言:植物有一定的免疫能力,这是植物学家长期研究的结论。但植物免疫的机理是什么?科学家没有搞明白。老鼠和蟑螂有很强的抗药性,所以灭鼠药、灭蟑灵不断升级换代,人们如果掌握了植物的免疫机理,培育出新的粮食作物,相信对人类只有好处,没有坏处,每年仅杀虫剂费用就不知少花多少。植物在地球上已经历了漫长的岁月,不知有多少真菌、病毒、细菌等寄生物侵蚀过植物,但至今地球上的植物仍如此繁多,足以说明植物具有抵御外界病毒侵入的免疫机制。
一个世纪以来,人们对植物应用免疫方法抗病进行了一系列研究。把诱导因子接种在幼植株上,使植物整体产生免疫功能,以达到抗病的目的。方法就是将这些诱导物喷洒在叶子表面、浇灌根部或直接注射进植物体内。对同一种植物来说,诱导因子可以是多种的,诱导产生的抗病性也不局限于一种病原菌,防护具有一定的广谱性。德国人曾用灰葡萄孢浇灌菜豆的根,使植株免疫。美国人用瓜类刺盘孢和烟草坏死病毒诱导黄瓜免疫,使黄瓜对黑茎病、茎腐病、黄瓜花叶病和角斑病等10种病害产生了抗性。单一诱导可使植株免疫4~6周,若再次强化诱导,免疫效应一直可延续到开花坐果期。目前,人们使用免疫诱导已经在烟草、黄瓜、西瓜、甜瓜、菜豆、马铃薯、小麦、苹果等多种作物中获得成功。
免疫诱导可以降低病原菌进入免疫植株的穿入能力。免疫诱导还可使植株形成化学屏障,抑制真菌发育和细菌、病毒的侵入增殖。
免疫植株中的植物抗病毒素明显增多,植物抗毒素可以直接抑制病原菌的生长。
植物免疫有很大潜力,它不仅可以强有力地控制病害,而且有不污染环境的突出优点。由于植物免疫还有许多问题未解决,比如免疫所能控制的只是部分植物部分病害,免疫机理也尚未完全搞清,免疫作用的稳定性和遗传性还有待进一步研究等等,所以目前植物免疫大多还只停留在实验室阶段,极少投入田间应用。但是植物免疫的前景是广阔的,经过科学家们的不断努力,相信它会在不远的将来造福于人类。植物防御侵害之谜
导言:植物因位处食物链最低端,为了生存,它也具有不同的防御能力。有的浑身是刺,让敌人无处下口;有的皮坚肉厚,让敌人啃不动,咬不烂;有的身藏毒素,让敌人吃一次就不敢尝试第二次……这样拟人化地形容植物,可能高抬了它们的主动意识,但就事实来说,效果却是明显的。全世界已经知道的植物有40万种,几乎在地球的每一个角落都有它们的身影。尽管它们随时面临着微生物、动物和人类的欺凌,却仍然郁郁葱葱、生机勃勃,那是因为植物虽然是一些花草树木,但也有一套保护自己的方法和防御武器。
我们到野外旅游的时候,进入灌木丛或草地时,要小心一点,因为草丛或灌木丛中有长刺的植物,被它们扎一下,滋味可不好受。北方山区酸枣树长的刺就挺厉害。一般来说,植物长刺是为了保护自己,免遭动物的侵害。就拿仙人掌或仙人球来说吧,它们生长在沙漠里,为了适应干旱少雨的天气,叶子退化成尖刺,以减少水分蒸发,这样身体里贮存了很多水分,而它的刺也起到了保护自己的作用。如果没有这些刺,它们会随时遭到沙漠里动物们的袭击,有了这些硬刺,动物们即便口渴,也不敢碰它们。田里的庄稼也是这样,稻谷成熟的时候,它的芒刺就会变得更加坚硬、锋利,即使麻雀闻到稻香也不敢轻易地啄它一口,连满身披甲的甲虫也只能望食兴叹。
植物的刺长得最繁密的地方,往往是身体最强壮的部分,昆虫大量繁殖之前,植物就已经预备好了武器,随时准备抵御昆虫的危害。抗虫小麦和红叶棉身上的刚毛,让害虫寸步难行,无法进入花蕾掠夺。在非洲的卡拉哈利沙漠地带,生长着一种带刺的南瓜,一旦动物侵犯它,就会被刺得体无完肤。因此许多飞禽走兽见到它,都绕道而不来招惹。
植物身上长着刺在各种防御武器中,只能算是小儿科。比起它们来,蝎子草的武器就更厉害了。蝎子草是一种荨麻科植物,经常长在比较潮湿和阴凉的地方。蝎子草长着一种特殊的空心刺,它里面有一种毒液,如果它受到侵犯,刺就会自动断裂,把毒液注入人或动物的皮肤里,引起皮肤发炎或瘙痒。这样一来,野生动物就不敢侵犯它们了。
植物体内的有毒物质,是植物世界最厉害的防御武器。龙舌兰属植物含有一种有毒物质类固醇,会使动物红血球破裂,动物吃了它

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