植物的呼吸

人不停地在进行呼吸。植物也同样日夜不停地进行呼吸。只因为白天有阳光,光合作用很强烈,光合作用所需要的二氧化碳,远远地超过了植物呼吸作用所能产生的二氧化碳。因此,白天植物好像只进行光合作用,吸进二氧化碳,吐出氧气。到了晚上,阳光没有了,光合作用也就停止,这时植物就只进行呼吸作用,吸进氧气,吐出二氧化碳。

然而,植物从哪儿吸气,又从哪儿吐出气呢?

植物与人可不一样,它全身都是“鼻孔”,它的每一个生活着的细胞都进行呼吸:气体通过植物体上的一些小孔与薄膜而进进出出,吸进氧气,吐出二氧化碳。

植物的呼吸作用,要消耗身体里的一些有机物。但是要知道,它消耗有机物不是没有意义的。植物的呼吸作用消耗有机物,实际上就是用吸进去的氧气使有机物分解,有机物分解以后,把能量释放出来,作为生长、吸收等生理活动不可缺少的动力。当然也有一部分能量,转变成热以后散失掉了。

植物这种呼吸作用叫做“光呼吸”,和光合作用有密切的关系,光呼吸要消耗掉光合作用所产生的一部分有机物。有些植物的光呼吸较强,消耗的有机物就多些,有些植物的光呼吸较弱,消耗的有机物就少些,这对作物的产量有直接的关系,所以大家对植物光呼吸生理功能的研究相当重视。

植物体内的生物钟

我们知道,日历和钟表能准确地计算时间的流逝,那么生物体里是否也存在着一种类似钟表的时钟呢?

200多年前,就有人用实验来寻求这个问题的答案,他们把叶片白天张开晚间闭合的豌豆,放在与外界隔绝的黑洞里,结果看到叶片依然按节律白天张开而晚上闭合。这有趣的实验,令人信服地说明:生物体内确实有一种能感知外界环境的周期性变化,并且调节其生理活动的“时钟”,这种时钟,人们把它叫做“生物钟”。那么生物钟是否也能像钟表一样可以对时、拨动和调整呢?科学家用实验做出了肯定的回答。他们颠倒了白天张开晚上闭合的三叶草的光照规律,就是白天把它放在人造夜晚中,夜晚把它放在光照下,经过多次的摆布后,叶片的张合就和自然昼夜颠倒了,这说明生物钟的指针已经被拨动,但是,当把它再放在自然昼夜中的时候,原来的节律又很快地恢复,钟又调正校对过来了。不同的生物有不同的生物钟,植物体内的光敏素就是控制植物昼夜节律或者开花时间的生物钟。生物钟的机制远比当代最精巧的钟表复杂,但是其中的奧秘到现在还没有完全被揭开。对生物钟的研究,对工业、农业和医疗甚至国防,都有重大的实际意义。例如植物在一天中吸收不同的无机离子的时间各不相同,如果掌握了这个“进食时间表”,就可以用最少的肥料达到最好的增产效果;心脏病人对洋地黄的敏感性在凌晨4点钟的时候,大于平时的40倍,这对掌握用药的时间,大有益处;癌细胞的分裂有其分裂周期,如果对分裂的规律了如指掌,那么对癌细胞的恶性生长就制之有术了。随着科学的发展,对生物钟的研究,必将在人类生活中产生深远的影响。

植物的细胞王国

细胞在英文中是CEI.L,是小房间的意思,为什么称之为小房间呢?这要追溯到3个世纪以前,当时一个叫罗伯特。虎克的英国人透过自制的显微镜观察软木的切片,在薄薄的木片上,虎克发现了许多像蜂巢一样的孔洞,孔洞壁很薄,就如同蜂巢中的腊膜,虎克把这些小孔称作CELL,这也是当今细胞的由来。不过虎克当初看到的是已经死亡变干燥的细胞。后来人们越来越多地对细胞进行观察、研究,发现了复杂的细胞王国里的许多有趣现象。

首先说一说细胞的个子,细胞的大小可不一样,有的细胞直径在20—50微米之间,几十个细胞才不过1毫米。可有的细胞则是巨人,沙瓤西红柿的果肉细胞直径可达1毫米,这中间的差别真是悬殊得很。

还有的细胞是典型的瘦高个儿,棉花纤维的细胞长达60—70毫米,苎麻的细胞长度可达620毫米。有的植物被折断后可流出乳白色的乳汁,而那条流淌乳汁的乳汁管,就是一个含有无数细胞核的大个细胞。

细胞的形状也千奇百怪,有扁平状、柱状、小方块状、蚕豆状、长筒状,不同形状的细胞功能也不同。

细胞的构造虽大同,但也有小异。细胞最基本的是细胞壁、细胞质和细胞核。最外层即是细胞壁,它是细胞的框架,如果在细胞壁的纤维素中添加不同的物质,细胞就会具有不同的奇妙特性。加入木质素的木质化细胞,使茎变得坚实,这就是草、木的不同之处;表皮细胞能减少水分蒸发,是增加了角质素;小麦、稻谷、玉米茎叶中含有一定量的硅质,所以也就变得坚利起来,能划伤人的皮肤。这还仅是细胞壁的一小部分,那么整个细胞世界该是多么奇妙而充满乐趣啊。

奇妙的植物激素

动物的体内有多种激素,调节着动物的生长发育,有着十分重要的作用,那么植物体内有没有激素呢?回答是肯定的。

天然的植物激素并不多,据统计,700万株玉米幼苗所分泌的植物激素,也只有针尖大的地方。但就是这极微小的激素,对植物的生长起着不可估量的作用。

屋子里的花草,会自动转向有光的地方,向日葵紧紧跟随着太阳,这些都是生长激素的作用。树的树冠,上尖下粗,这也是生长素的作用。顶端芽的生长素能抑制侧枝的生长,越靠下,顶端芽的抑制作用则越小,所以树冠就成了上小下大。知道了这一点,农民把棉株的尖端剪掉,侧枝增多,就有可能收获更多的棉花。绿化篱的顶芽被剪掉,于是它就不再长高,侧向发展,变得很厚,绿化效果就更好了。

生长素还能促进果实的生长。人们把没有授粉的苹果、桃、西瓜等注人生长素,就可以吃上无籽的果实了。

大量的水果如果被装在一个容器里,就很容易变熟,甚至变坏,这是一种叫乙烯的植物激素在“作怪”,一个成熟果实,常常会促使整袋整箱水果变熟。如果你无意中买来生水果,也不必着急,放人其中一个熟果实,几天后不就全熟了吗?

还有一种激素叫脱落酸,它能促进植物的衰老。在冬天里,脱落酸使植物叶子落光,进入休眠状态,看来,脱落酸也有一定的积极作用呢。

植物的激素,对植物的生长可是不容忽视啊。

植物的“特异感觉”

随着科技的进步,越来越多的发现证明植物是一种极其复杂的“活机体”。它们也可能得“感冒”、 “消化不良”、 “皮肤病”、 “传染病”甚至“癌症”。

植物还具有模仿能力。为了在传粉期间吸引昆虫前来传粉,有的植物会散发出一种尸臭味,诱使苍蝇、甲虫等前来产卵,借机传粉,可在平时,植物则根本没有这种气味。植物的模仿也证明了植物存在“嗅觉”。

植物具有感觉。尽管工作原理不同,但是植物的感觉还是敏锐的,有的植物为了避免长时间光照造成的伤害,能使自己“休克”,或者疲倦地睡着了。

同动物一样,植物也是自然发展的产物,尽管存在的形式不同,它们毕竟来自同一祖先——活细胞,因此植物具有疼痛感。当折断植物的枝、叶时,测定的电位差出现电压跃变,就好像受难哑巴的哀哭。如果能用镇静剂处理伤口,植物居然神奇地安静下来。

植物运动也千姿百态,像合欢树叶的开合、含羞草叶的闭合、还有会跳舞的“舞草”,都给人美妙的感觉。

另外,几乎所有的植物都可对磁场的微妙变化做出反应,有一种植物的叶子可指向四个标准方向。

同是生物,我们没有什么理由去虐待美好的植物啊。

植物的喜怒哀乐

科学家们经过研究发现,植物有类似“喜、怒、哀、乐”的现象。

“喜”美国有两名大学生,给生长在两间屋里的西葫芦旁各摆了一台录音机,分别给他们播放激烈的摇滚乐和优雅的古曲音乐。8个星期后,“听”古典音乐的西葫芦的藤蔓朝着录音机方向爬去,其中一株甚至把枝条缠绕在录音机上:而“听”摇滚乐的西葫芦的藤蔓却背向录音机的方向爬去,似乎在竭力躲避嘈杂的声音。你可以通过这个实验明显看出,植物对轻柔的古典音乐有良好的反应。

“怒”美国测谎器专家巴克斯特进行了一次有趣的实验:他先将两棵植物并排放在同一间屋内,然后找来六名戴着面罩,服装一样的人,他让其中一人当着一棵植物的面将另一棵植物毁坏。由于“罪犯”被面罩遮挡,所以,无论其他人还是巴克斯特本人,都无法分清谁是“罪犯”。然后,这6人在那株幸存的植物跟前——走过。当真正的“罪犯”走到跟前时,这棵植物通过连接在它上面的仪器,在记录纸上留下了极为强烈的信号指示,似乎在高喊“他就是凶手!”可以说植物的这种反应,与人类的愤怒有些类似吧。

“哀”巴克斯特还做了另外一个实验,他把测谎器的电极接在一棵龙血树的一片叶子上,将另外一片叶子浸入一杯烫咖啡中,仪器记录反映不强烈。接着,他决定用火烧这片叶子。他刚一点燃火苗,记录纸上立刻出现强烈的信号反应,似乎在哭诉: “请你放过这片叶子吧,它已经被烫得很难受了,你怎么忍心再烧它呢?”

苏联一些生物学家也作过类似的实验:把植物的根部放人热水后。仪器里立即传出植物绝望的“呼叫声”。

“乐”日本一些生物学家用仪器与植物“通话”获得成功,当他们向植物“倾诉” “爱慕”之情时,植物会通过仪器发出节奏明快、调子和谐的信号,像唱歌一样动听。印度有一个生物学家,让人在花园里每天对凤仙花弹奏25分钟优美的“拉加”乐曲,连续]5周不间断。他发现“听”过乐曲的凤仙花的叶子平均比一般花的叶子多长了70%,花的平均高度也增长了20%。现代科学技术的发展,不断给人们提出一些新的课题,比如上面讲到的有关植物的类似“感情”的现象应当如何来解释呢?按我们已有的知识仅仅能将这类现象归结于植物的应激性,但要说明各种现象的机理,恐怕还需要后人不断地探索。

植物的酸甜苦辣

甜甜的蜜桔、酸酸的葡萄、苦苦的黄连、辣辣的尖椒,我们之所以能感受到这么多的味道,一方面是由于我们舌面上有味蕾感受器,另一个原因是由于植物本身就有酸甜苦辣的独特味道。为什么蔬菜、水果能有各自的味道呢?这是由于它们本身所含的化学物质的作用。

首先说说酸,就说能酸掉牙的酸葡萄吧,它含有一种叫酒石酸的物质,还有酸苹果所含的是苹果酸,酸桔中所含的是柠檬酸等等。与之相对应的人的酸觉味蕾是分布于舌前面两侧,所以那酸溜溜的感觉总是从舌边上发出来。

有甜味的植物是因为体内含有糖分。比如葡萄糖、麦芽糖、果糖、**糖和蔗糖等。这里边甜味最大的则非果糖莫属,而且果糖更利于被人体消化吸收;其次是蔗糖,难怪以蔗糖为主的甘蔗、甜菜吃起来甜得要命。感受甜味的甜觉味蕾分布在人的舌尖上,如果想知道某种水果甜不甜,用舌尖舔舔就清楚了。

许多苦涩的植物是因为它们含有生物碱的缘故,像以苦闻名的黄连,它就含有很多的黄连碱;黄瓜、苦瓜是它们含有酸糖体的缘故。而苦觉味蕾多分布于人的舌根处,当吃过苦的食物后,那苦涩的滋味就在人的喉咙里经久不散了。

下面说一说令人满头冒汗的辣。植物的辣味,原因复杂。辣椒的辣是因其含有辣椒素;烟草的辣,是因其含有烟碱;生萝卜的辣,是其中含有一种芥子油;生姜的辣是姜辣素作用的结果;而大蒜则含一种有特殊气味的大蒜辣素。人们对辣的感觉是各味蕾共同作用的结果,所以吃辣的食物就能满口生辣。

植物的酸甜苦辣,真的让人的舌头回味无穷。

勇敢的植物

海拔四五千米的高山和地球南、北极,气候寒冷,冰天雪地,但在一片白色的世界里,却不乏植物的绿色身影。

这些植物有一个特点,就是身体矮小,甚至一些垫伏植物像垫子一样伏于地上,它们的茎极短,密生着许多分枝,这些分枝和上面的叶子紧贴地面,就凭这副惊人的模样,它们与狂风进行了一次次成功的较量。虽然茎短,但它们的根却很深,一方面固定了自己,一方面最大限度地吸收养料。

在南、北极,地衣像给荒原披上了一层薄毯,甚至还有一些开花植物,如极地罂粟、虎耳草、早熟禾等。植物的抗寒能力竟这么强!

还有一些植物,却能在“烈火中永生”。我国海南有一种海松,特别耐高温、不怕火烧。这是因为它有独特的散热能力,木质又十分坚硬,所以人们取海松木做成烟斗,长年烟熏火燎也不能伤它根毫毛。还有常春藤和迷迭香这类植物遇火不燃,顶多只是表面发焦,能阻止火灾蔓延。

落叶松有一层很厚的但几乎不含树脂的树皮,大火很难将其烧透,就算被烧伤,树干还会分泌树胶,盖好“伤口”,防止细菌侵入。因此,一场大火后常常是落叶松的天下了。

植物中的一些种类,真可谓不畏严寒、不惧烈火的勇士了。

沙漠里的“绿色勇士”

一望无际的广阔沙漠,令人望而生畏。的确,干旱似乎带走了一切生机,但是有些植物,却凭借自己独特的生存本领,在荒漠里顽强生存,给沙漠带来了点点绿色。

有一些植物充分利用沙漠中每一滴难得的水,迅速地生根发芽。在撒哈拉大沙漠中,有一种叫齿子草的植物,只要地面稍稍湿润,它就能快速地生根发芽,直至开花结果,虽然只有1个月的生命,但它毕竟完成了自己的使命,并且一代代地繁殖下去。梭梭树的种子只能活几个小时,但是只要滴水浇灌,只需2—3个钟头,它就能生根发芽了。

还有一些沙漠植物是凭借庞大的根系生存,像非洲沙漠有一种只有一人高的灌木,可是它的根却深入地下15米之多,广泛地吸收深层的地下水分。

更有一些植物是以“貌”取胜,它们的茎干矮小又墩实,里面积蓄了不少水,仙人掌的叶子退化为刺;木麻黄的叶子像鳞片般细小;更有趣的是光棍树,小小的叶子长出后很快就脱落了。就这样,它们把蒸腾减少到最低限度,在沙漠里顽强地生长,成为黄色沙漠的“绿色勇士”。

植物的“自卫”本领

植物没有神经系统,也没有意识,如果受到其他外来物的侵扰,怎么能进行“自卫”呢?可是,科学家们却发现了一些耐人寻味的现象。

1981年美国东北部的1000万亩橡树受到午毒蛾的大肆“掠夺”,叶子被咬食一空。可是奇怪的是,第二年,橡树又恢复了勃勃生机,长满了浓密的叶子,而午毒蛾也不见了踪影。森林科学家十分惊奇:没有对橡树施用灭虫剂和采取任何补救措施,而作为极难防治的午毒蛾又是如何消失的呢?科学家们采摘了橡树叶进行化学分析发现:叶中的鞣酸成分已明显增多,而这种鞣酸物质如被午毒蛾咬食之后,能与其体内的蛋白质相结合,使得害虫很难进行消化,于是午毒蛾变得行动迟缓,渐渐死去或被鸟类啄吃。这个事件说明橡树看来也有“自卫”能力。

在美国的阿拉斯加原始森林中,野兔曾泛滥成灾,它们过多地食用植物根系,啃吃草木,大大破坏了森林植被。正当人们费尽心思而效果甚微,感到束手无策之时,他们惊喜地发现,许多野兔生病、拉肚而大量死亡。这又是怎么一回事呢?科学家们经过研究发现:森林中曾被野兔咬得不成样子的草木,在长出的新芽、叶子中竟不约而同地产生了一种化学物质——萜烯,使野免在咬食之后生病、死亡,数量急剧减少,从而保护了森林。这是不是也在证明植物的“自卫”能力呢?

英国植物学家对白桦树进行观察,竟发现,白桦树在被害虫咬食后,树叶中的酚含量会大增,而昆虫是不爱吃这种含酚大而营养低的叶子的。不仅白桦树如此,枫树、柳树也有如此本领。不过在害虫离去之后,树叶中的酚含量又会减少而恢复到原来的水平,这是否又证明了植物的“自卫”能力呢?

美国科学家还发现,柳树、槭树在受到害虫的危害后,还能产生一种挥发性物质“通报敌情”,使其他树木也产生抵抗物质。植物的“自卫”还有“绝招”,那就是产生类似于激素的物质,使害虫在吞吃后能丧失繁殖能力。由此可以看出,植物似乎确有一种“自卫”能力,看来人类的确要保护植物,没准哪一天惹怒了它们也要遭受报复的。

善于“武装”的植物

形形色色的植物,裹一身绿装,挂丰硕的果实,时时刻刻吸引了大批动物前来“观光” “品尝”。似乎植物就要束手待毙了,慢着,植物也有自己坚实的“武装”,跟你拼个鱼死网破,请看:

南美洲秘鲁南部山区生长着一种形似棕榈的树,在它宽大的叶面上布有尖硬的刺,当飞鸟前来“侵犯”,意欲啄食大叶子时,树的“武装”发挥效力了,密布的尖刺使鸟儿轻者受伤,重者死亡。当地人把这种称树为“捕鸟树”,因为他们常常可在树下捡到自投罗网的飞鸟,而吃上鲜美的鸟肉,岂不美哉?

我国南方有种树,别称“鹊不踏”,它的树干、枝条乃至叶柄都布满皮刺。令鸟兽都退而避之。而一种叫“鸟不宿”的树,则是每片叶上都长有三四个硬刺,同样使鸟儿不敢停留。

非洲生有一种马尔台尼草,它的果实两端像羊角一样尖锐地伸出来,且长有硬刺,人们给它起了个令人恐怖的名字“恶魔角”。它就像其名字一样可怕,成熟后“恶魔角”掉在草的附近,如果鹿儿前来吃草,往往会不慎踏上“恶魔角”,痛不欲生。

欧洲阿尔卑斯山脚下的落叶松幼苗如果被动物啃食,便会很快生长出一丛尖刺,一直到幼苗长到动物吃不着的高度,才生出普通的枝条,就这样落叶松“武装”保卫了自己。

仙人掌也是凭着一身尖刺保卫了自己。要不,沙漠里的动物早把它富含水分的茎吃光了。

还有一些植物更为“阴险”,它们没长尖刺,靠着可怕的毒素“武装”了自己,这类植物可真不少,像荨麻有蜇人毒人的刺毛。巴豆的毒素可使吃下它的人腹泻、呕吐,甚至休克、死亡。桃、苦杏、枇杷和银杏的种子含毒,夹竹桃的叶子有毒,皂荚的果实也有毒。

植物正是靠着自己的“武装”保卫了自己绿色的生命,看来,柔弱的植物也不可轻易欺侮啊。

没有硝烟的生死大战

植物界姹紫嫣红,似乎总是那么和平、宁静。其实,在它们内部,也有着激烈的生死大战。

有人种植了铃兰和丁香,不久花儿盛开了,可是他很快发现,丁香早早地夭折枯萎了,而铃兰却依旧美丽芬芳。他又在铃兰旁放置了一盆水仙花,可是没过几天,铃兰和水仙也都萎缩,慢慢地死去了。

难道它们中有着深仇大恨不成?其实,这就是植物之间的竞争。

在农田里,如果高大的玉米和高梁遇上又矮又丑的苦苣菜,也只有甘拜下风,因为苦苣菜根部分的分泌物能抑制它们的生长,弄不好还会把它们慢慢毒死。小小的芥菜也能把高大的蓖麻打得狼狈不堪,不过如果遇上卷心菜,双方的日子就都不好过了。芹菜是个挑剔的家伙,跟菜豆、甘蓝,它都不愿打交道。番茄、黄瓜、南瓜、茴香这类蔬菜,则是马铃薯的大敌。而豌豆、冬油菜和莴苣则不愿与洋葱、韭菜为伍,否则它们会互相排挤,谁也过不好。

在果园里,同样进行着看不见“硝烟”,但是却激烈异常的生死大战。杨树能控制葡萄的生长;而榆树更为“狠毒”,能杀死自己周围几米内的所有葡萄;甘蓝和胡萝卜也是葡萄的天敌;苹果树和胡桃树也是誓不两立的仇人,胡桃叶的分泌物随雨水进入土壤,让苹果的根吸收到,就会使苹果生长缓慢。

森林里也在进行着明争暗斗。接骨木是林中一“霸”,能排挤松树和白叶钻天杨,扩大地盘。高大的栎树是个“小心眼儿”,和比自己矮的榆树不仅说不上话,还赌气地背过身,其实也难怪,和榆树在一起,栎树就会发育不良了。

植物界的这种争斗,其实也不过是为了争夺水分、养料、空间和阳光,在竞争中,植物纷纷巧妙地利用了化学物质。为了生存,植物界的斗争也是很“残忍”的,可人类效仿植物研制化学武器,又是为了什么?这是否违背了植物的初衷呢?

看似平静的植物界,真的不平静!

植物也有血型

植物是不是也有自己的血型?一个日本科学家作了肯定的回答。他研究了500多种被子植物和裸子植物的种子和果实,发现其中60种有0型血型,24种有B型血型,另一些植物有AB型血型,但他就是没有找到能够断定是A型的植物。

后来,人们研究证实,植物体内确实存在一类带糖基的蛋白质或多糖链,或称凝集素。有的植物的糖基恰好同人体内的血型糖基相似。如果以人体抗血清进行鉴定血型的反应,植物体内的糖基也会跟人体抗血清发生反应,从而显示出植物体糖基相似于人的血型。比如,辛夷和山茶是O型,珊瑚树是B型,单叶枫是AB型,但是A型的植物仍然没有找到。

为了搞清楚血型物质在植物体内的基本作用,科学家对植物界作了深入研究,得出这样的结论:如果植物糖基合成达到一定的长度,在它的尖端就会形成血型物质,然后,合成就停止了。血型物质的粘性大,似乎还担负着保护植物体的任务。

但是,植物界为什么会存在血型物质?为什么又找不到A型的植物?这至今还是一个谜。

植物“选择”自己的“媒人”

昆虫对植物花朵的颜色是有“选择”的。比如,蜜蜂就“不太喜欢”黄色,而“喜欢”红色和蓝色。更有趣的是,有些植物的花朵还“选择”昆虫,例如金鱼草,它的花朵平时闭合着,等到它所“喜欢”的一种小蜂飞来时,花儿立即开放了。别的昆虫来“扣门”,它理也不理。还有待宵草,它的花儿到夜间才张开笑脸,这时候,有一种白天躲在阴暗地方的小蛾,就会飞来“帮”它传授花粉。夜间开放的花朵,大多是白色或黄色的,否则,在黑夜中就不容易被昆虫发现。

在植物中,有许多花是由特定的虫类作“媒人”的。它们在长期的生活中,与某一种昆虫形成特定的关系。如果没有这种昆虫,那些花就不能结果;如果失去了那些花,这一种昆虫也就难以生存。比如,从英国移植到新西兰去的红三叶草,虽然能存活下来并且能开花,但是那里没有替它传送花粉的丸花蜂,所以不能结果。后来,人们把丸花蜂也运到了新西兰,红三叶草才有了种子。又如丝兰,给它传送花粉的是一种蛾,就叫丝兰蛾,如果没有这种丝兰蛾,丝兰的花就不能结籽,而这种蛾除了生活在丝兰里,别的地方都不适合它生存,所以丝兰一枯萎,丝兰蛾也就死亡了。

南美洲有一种叫罗里杜拉的捕蝇树,专由蜘蛛给它传送花粉。这种树的枝叶能发出强烈的香味,叶子能分泌出胶质的**,蝇子嗅到树的香味后,纷纷从四面八方飞来,一来就被粘在了叶子上。不过罗里杜拉自己并不吃蝇于,它是“捕”来给蜘蛛吃的,作为蜘蛛给它传送花粉的“报酬”。

也有些花对小虫一点也不客气,简直是“强迫”小虫为它们传送花粉。例如,萝摩类的花,昆虫一飞到花上就会陷入花冠深处,.等它拚命挣扎出来的时候,它的脚上已经粘满了花粉。

马兜铃类的花更厉害了,它们的花像个小瓶子,雌蕊和雄蕊都生长在瓶子底部,雌蕊比雄蕊成熟得早。瓶子里有蜜汁,瓶口生满了毛,昆虫在瓶口嗅到了又香又甜的蜜,就会渐渐地从瓶口爬进瓶子里,但是进去以后再出来就不那么容易了,因为瓶口的毛都是尖儿向下的。这时候,贪吃的小虫“着急”了,便在瓶内乱撞乱蹦,这么一来便把别处带来的花粉粘到了雌蕊上,雌蕊受精以后,花还不把小昆虫放走,一直要等两三天以后,雄蕊成熟了,粘了小虫一身的花粉,这才把瓶口打开,让昆虫逃出去。这些昆虫一会儿就将这段“关紧闭”的经历“忘记”了,又钻进另一朵花里去吃蜜,结果又被关住了,在被“囚禁”的情况下继续完成它的历史使命。

生物延续发展的本能确实是天地间的一种伟大的力量。有一些植物的雄蕊和雌蕊长在一朵花上,雄蕊上的花粉很容易落在雌蕊的柱头上,这叫“白花传粉”。由于这种植物的雄性细胞和雌性细胞的遗传性是一样的,所以生成的后代适应环境的能力不强,生活力较弱。马兜铃类的花经过长期的自然选择形成了雌蕊早熟,雄蕊晚熟的特性,使得昆虫在传粉过中程既带来了异花的花粉,又带走了晚熟的雄蕊的花粉,这种异花传粉,使它产生的后代获得更大的生活力和变异力,造化之巧妙,不能不令我们惊叹!

年轮里的科学

年轮,年轮,一年一轮,年年有轮。它记录了树木度过的多少春秋的脚印;它反映了树木跟大自然进行搏斗的艰难历程;它告诉你树木经历的气候变化;它向你汇报了太阳黑子活动的规律;它又向你报告了大气污染的状况。

年轮是部天书,它告诉你历年气候变化的情况和规律。年轮的宽窄疏密,不仅反映了树木生长的速度,木材的年生长量和质地优劣,而且记录了气候变化的情况。气候温和,年轮则宽疏均匀;气候持续高温,年轮就特别宽疏;气候寒冷,年轮则狭窄;气候特别寒冷,年轮更为窄密。通过对年轮的分析,可以获得几百年甚至几千年的气候变迁规律,依据它可以预测未来气候的变化,作长期的气候预报。如对西藏高原树木年轮的分析,初步知道在本世纪西藏有过两次大的降温,本世纪20年代前后,西藏降雨量特别丰富,以后又显著下降,目前又稍有增加的情况。通过对年轮的分析,还可以初步掌握气候变化的规律和变化周期,大约200年为一周期,110年、92年、72年、33年为不等的小周期变化。年轮真是一部天书。

年轮汇报了太阳黑子活动的规律。当太阳出现黑子群时,对气候的影响很大,可以使无线电波中断,可以使气候无常,并常常有暴雨或飓风出现。这都说明太阳黑子活动剧烈增强,辐射出的光和热比平时更多。树木受其影响,生长特别快,年轮就宽。我们可以从年轮宽窄的变化中推测太阳黑子活动周期为约11年1次。

年轮又向你报告了大气污染的状况。当大气受到污染时,年轮里就贮藏了污染的物质。如在开采各种贵重金属矿床时,在大气中就飞扬着这种金属的尘埃,被树叶吸收了,落到土壤中也被树根吸收了。有的金属冶炼厂或加工场附近的大气中,飞扬着它们产生的金属尘埃,被周围树木吸收了。这些金属尘埃被树吸进去是跑不掉的,它被输送到年轮里积累起来。我们通过光谱分析,可以测知年轮里历年积累下来的重金属的含量,就可以测知该矿厂对大气污染的程度。还有,当硫化氢、氟化氢等有毒气体污染大气时,被松树、杨树、夹竹桃吸收,也会在年轮上很快留下被它腐蚀的烙印。根据烙印,人们可以测知空气污染程度。大气污染的罪证在年轮里都完整地保存了下来。它告了大气污染的状,想赖也赖不掉。

年轮里大有学问,近年来发现年轮还能为冰川学、水文学、地球物理学等方面的研究提供可靠的科学资料呢。

植物中的活化石——银杏

在我国的名山大川、古刹残垣,常常能看到一株株参天大树,枝干挺拔,扇形叶片郁郁葱葱,夏末秋初,枝头结出一簇簇如杏子一样大小的果实,剖开后种皮雪白。这种树就叫银杏树,也叫白果树。银杏树的历史,从挖掘出来的化石看,它至少已有3亿多年的历史了。在1亿多年前,由于北极冰川大规模南移,埋葬毁灭了不少当时的物种,少植物种类,当时欧洲和北美洲的银杏就遭到了灭顶之灾。幸好从地形上看,由于中国的山脉大多是东西走向,在一定程度上阻断了北极冰川,因此这种3亿多年前的古老植物才得以保存下来。到了唐朝,银杏传到日本,后来又从日本传到欧洲和美洲。由于银杏有这样悠久的历史和这样不平凡的经历,所以生物学家称它为植物中的“活化石”。

价值极高的低级植物——地衣

地衣约有500个属,26000种左右,它是一种真菌和藻类合作的绿色共生体。这种特殊的构造,使它具有顽强的抵抗力,它依靠这个特殊的本领,广泛分布于全球各地,从南北两极到赤道,从高山到平原,从森林到沙漠,甚至搪瓷、铁器、纺织品上都有它的足迹。许多植物不能生长的地方,它却能安家落户。地衣分布得那么广泛,它的妙用也是多方面的。

中国人自古就把地衣中的松罗用来医治肺病,石耳用来止血或消肿。李时珍在《本草纲目》中记载了石蕊的药用价值,说它有和津润喉、解热化痰的功效。近年来从松萝、石蕊等地衣中提取抗菌素,做成的药膏用来治疗烧伤和外伤,效果比青霉素还要好,而且没有青霉素的副作用。

地衣可以食用。地衣中的石耳一直是名贵的山珍。庐山所产的石耳更是驰名中外。南方的一些城市,把地衣中的扁枝衣和树花,经过草木灰的处理,可作凉菜拌食。不同种类的地衣在世界各国还是土产食品的原料。例如,冰岛人用地衣磨成粉加在面包、粥和牛奶中吃。法国人用地衣制造巧克力糖和粉糕,也有些国家用地衣发酵酿酒。

地衣可以用作饲料。地衣是饲养鹿和麝的良好饲料,特别在寒带、亚寒带地区的国家和民族,在漫长的冬季,驯鹿吃不到杂草、嫩枝、嫩芽,就以地衣作为主要饲料。如东北大兴安岭的鄂温克族和北欧的一些国家和地区,把地衣像割草一样收割起来,作为饲养动物的冬季饲料。据说北欧国家还用一种有毒的地衣作为杀灭狼群的毒饵。

地衣还可以用作化工原料。早在13世纪,希腊和地中海地区的人民就用地衣作为染料了,现今地衣可以作多种染料。地衣中的石蕊,用它制成的试剂,对酸碱度反应灵敏,做成的石蕊试纸,迄今仍是化学工业和实验室常用的测定纸。地衣还可提取芳香精油,作为香精的原料。在法国和南斯拉夫,很多化妆品与香水就是以地衣为原料,很受大家欢迎。我国也开始生产以地衣作为原料的香精。

由于地衣生长缓慢,产量不多,目前各国正在走人工合成地衣中的有效化合物的道路,以使地衣更好地发挥它的妙用,为人类服务。