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第10章 植物是如何生存的(3)

有人用棍子敲打洋槐的矮树枝,每隔一刻钟对树叶进行一次分析,发现丹宁的数量会有规律地增加,被“虐待”两小时后,丹宁的含量达到了起初的两倍多。停止袭击100小时后,丹宁比率才恢复正常。研究继续进行,位于一株被“揍”的洋槐半径3米之内的其他洋槐未被敲打,但是,它们的丹宁含量也都增加了。

实验结果表明:因为被拴住的羚羊只能不断地啃食同一株洋槐树叶,洋槐便增加丹宁以让羚羊拒食。洋槐之间有着传播信息的“语言”,洋槐间通过非常简单的气体传递信息,以告诉同伴危险的来临。

植物自造的温暖“小窝”

动物有调节体温的绝招不足为奇,但一些植物也有这个本领,而且,它们的技巧还更加奇妙。

植物自造的“KTV包房”

秋天的气温逐渐下降,这时,出没在巴西丛林中的圣甲虫开始感到了寒意。于是,它们开始在身边的植物中穿梭,想找一个比较暖和的地方取暖并歇息。很快,圣甲虫就找到了一个相当理想的休闲场所——喜林芋营造的花房。这个花房其实是个“小暖房”,气温比外面要高出约10℃。来到如此温暖的地方,圣甲虫感到非常惬意,它们开始闲逛、用餐和交配,简直把这个“小暖房”当成了自己娱乐消遣的“KTV包房”,而且一待就是10多个小时。

科学家发现,喜林芋“小暖房”的保温功能的确很强大。在实验室里,科学家们把环境温度降到了4℃,但喜林芋花叶中的内部温度仍然保持在30℃以上。你不禁要问:喜林芋营造这么好的“小暖房”是为自己取暖用的吗?

为“客人”营造的小暖房

经过科学家观察后发现,喜林芋的“小暖房”其实是专门为吸引和接待圣甲虫营造的。难道它们是在为圣甲虫作无私奉献吗?它们当然没有那么高尚。科学家发现,其实喜林芋是在用自己的“小暖房”——“KTV包房”和圣甲虫“做生意”:它们为圣甲虫提供“休闲娱乐场所”,帮它们恢复体力,而圣甲虫则要把从喜林芋雄性花朵身上携带来的花粉“支付”给雌性花朵,或者从雄性花朵这里把花粉免费运走。

看来喜林芋这种植物真是太聪明了,它们虽然不会自由走动,却有办法让那些非常善于走动的昆虫为它们服务,帮它们传宗接代。如此聪明的植物还不只喜林芋一种。科学家发现,海芋这种植物也会借助花中一个指状的突起物来营造“小暖房”,以此来和丽蝇“做生意”。此外,臭菘、葛芋、荷花等植物也有这种本领。科学家证实,一些恒温植物为“小暖房”输送热量的能力不亚于某些昆虫散发热量的能力。在寒冷的冬天,这些热量甚至可以融化堆积在它们身上的积雪。

拿什么当“柴火”

长久以来,人们一直没有搞清楚,这些恒温植物究竟是靠什么来为“小暖房”提供热量的,也不清楚它们究竟是采取什么方式来感受环境温度变化,以变应变的。近年来,科学家在寻找给人和机器巧妙保温办法的时候,又再次把视线投向了这些植物。

为了找到植物发热所依赖的“柴火”,科学家进行了深入的研究。他们发现,当外界气温在4℃时,葛芋“小暖房”的温度约为38℃;而当外界气温达37℃时,其温度就维持在40℃左右了。这就是说,葛芋“小暖房”处在37℃以下的环境时便开始“点火”,让“小暖房”升温。那它身上究竟是哪种物质对温度的变化如此敏感呢?

经过仔细研究,科学家找到了“小暖房”内的一种生物酶。这种酶在外界气温低于37℃时,就开始活跃起来,外界温度越低,它越活跃,产生的热量越多,像是点燃了的“柴火”,“小暖房”便很快升温了。而当气温超过37℃时,这种酶就安定了下来,这样,“小暖房”就保持在恒温状态了。

为什么说仙人掌是

“英雄花”

仙人掌是仙人掌科植物的总称,包括了2000多个品种。仙人掌的真正老家是在墨西哥的沙漠里,同时它也是墨西哥的国花。这些仙人掌形形色色,千姿百态,“盛开”在墨西哥的荒漠。有的长成球形,叫仙人球;有的长得像烧饼,叫仙人掌;有的长成圆柱状,叫仙人柱;也有的长得像鞭子、棍子,分别叫仙人鞭、仙人棒。它们的高度常常超过人头。在墨西哥的下加里福尼,有一株大仙人掌,高达17.69米,重有10吨。如果把它锯倒弄断,要两辆大卡车才能把它拖走呢!

仙人掌——植物里的

“骆驼”

沙漠中的仙人掌被人称为“英雄花”,因为它在极端干旱严酷的自然环境中顽强地生长,给沙漠地区带来了蓬勃生机,还能起到阻挡风沙的作用。

仙人掌类植物有一种特殊的保水本领。有人在美国亚利桑那的沙漠里做过一项仙人掌类植物保水能力的试验:他们把一株重37千克的仙人球放在室内,6年不浇水,结果仙人球仍活着,并还有26千克重。因此,人们又把仙人掌植物称为“植物骆驼”。

仙人掌类植物为何有如此强的抗旱能力呢?这是因为它在干旱的环境中,叶退化为了针状,以减少水分的蒸发;茎的表皮则有一层又厚又硬的蜡质作为保护层,有的还生有绒毛,可以防止强光照射而导致水分蒸发。除此之外,它们的细胞内还有一种抗旱机制。它们的细胞质在原生质失水时能保持“结合水”。结合水是以近似结晶水的状态而存在的,不易丢失。这样,它们在干旱时便不会因脱水而死亡。这是很多耐旱植物的共同特征。

恼人的“刺”从哪里来

仙人掌最令人不喜欢的就是它身上的刺。如果一不小心被扎上,不仅疼痛难受,严重的还会出血并导致感染。这些可恶的刺,其实都是由植物身上的其他器官演变而来。

仙人掌身上的刺就是由退化的叶子变来的。仙人掌的老家在干旱的沙漠地区,那里雨水少,阳光强烈,水分很容易流失。为了适应干旱生活,它们将叶片退化成针状,缩小水分蒸发的面积,以绿色肥厚的肉质茎代替叶片进行光合作用。

其他带刺植物

叶刺——小蘖、洋槐

小蘖、洋槐等身上的刺,也是由叶子退化而成的。所以,这些刺叫做“叶刺”。

茎刺——枸杞、山楂

枸杞、山楂等,它们的刺是茎演变成的,叫做“茎刺”。茎刺有一个特点,就是刺的着生有一定位置,而且从茎的内部产生,和茎的维管束是相连的,一般不容易折断或剥离。即使强行折断,断面也很不平整。

皮刺——蔷薇、玫瑰、月季

蔷薇、玫瑰、月季等所生的刺,由植物的表皮毛和少数皮层细胞变形而成,叫做“皮刺”。这些刺的外形跟叶刺、茎刺很像,但实际上完全不一样,它们与茎的内部毫无关系,着生的位置很混乱,而且很容易剥离,剥离后的断面也很光滑。

刺能带给植物“安全感”

植物浑身长刺看似很可怕,其实对它们的生存是非常有利的。人或动物看到全身长满尖刺的植物,往往会犹豫不决,退避三舍,这对植物来说反而增加了一份安全感。

耐旱冠军

比仙人球更耐干旱的植物是生长在非洲沙漠里的沙那菜瓜,有人把它贮藏在干燥的博物馆里,整整8年,它不但没有干死,还在每年的夏天长出新芽。在这8年中,仅仅是重量由7.5公斤减少到3.5公斤。这种耐旱的本领,在所有的种子植物中无疑是冠军了。

不太友好的植物界“入侵者”

所谓入侵植物就是指因人为或自然原因,它们从原来的生长地进入另一个环境,并对该环境的生物、农林牧渔业生产造成损失,给人类健康造成损害,破坏生态平衡的植物。

生命力顽强的外来植物——“假高粱”

在我国深圳蛇口赤湾港有一批大豆。这些大豆来自阿根廷,是汕头一家油脂厂向德国一家期货公司购买的。大豆中掺杂着一些类似黑芝麻的东西。蛇口出入境检验检疫局的检查员说,这种类似“黑芝麻”的东西就是生命力极强的入侵害草“假高粱”的种子。“假高粱”的样子长得像高粱,但茎秆、籽粒中含有少量氰化物。这种植物的生命力极强,如果庄稼地里有假高粱,农作物将减产20%左右。不仅如此,假高粱的根有很强的穿透力,一株假高粱的根系加起来能有1公里长,如果长在堤坝上,对堤坝的安全也会产生不小的威胁。因此,一旦假高粱落地生长,消灭起来难度很大。

入侵植物的特点

入侵植物的一个最大特点就是,进入新环境后,生存能力非常强,抢夺了周围其他生物的生存空间和养分。水花生可使水稻减产45%。在广东,薇甘菊往往大片覆盖香蕉、荔枝、龙眼、野生橘及一些灌木和乔木,致使这些植物难以进行正常的光合作用而死亡。在云南省昆明市的滇池草海,过去曾有16种本地高等植物,但随着水葫芦的大肆疯长,大多数本地水生植物如海菜花等失去生存空间而死亡,目前草海只剩下3种本地高等植物。

另外,入侵植物自身可能带有毒素,会给当地动植物带来意想不到的疾病。例如,紫茎泽兰含有的毒素能使马匹和羊患上气喘病,四川省凉山彝族自治州曾因紫茎泽兰入侵而在一年内减少了6万多头羊,畜牧业损失达2100多万元。由于紫茎泽兰对土壤肥力的吸收力强,能极大地耗尽土壤养分,对土壤可耕性的破坏也极为严重。

威胁着人类的传统生活

入侵植物不易铲除,铲除成本也很大。如我国广东、云南、江苏、浙江、福建、上海等省市每年都要人工打捞水葫芦,上海市用于打捞水葫芦的费用一年就超过6000万元,而水葫芦带来的农业灌溉、粮食运输、水产养殖、旅游等方面的经济损失更大。另外,外来入侵生物对人类健康也可构成直接威胁。每到豚草开花散粉季节,体质过敏者便发生哮喘、打喷嚏、流清鼻涕等症状,体质弱者可发生其他并发症并导致死亡。豚草所引起的“枯草热”更是给全世界很多国家的人民带来麻烦。

入侵植物的危害还不止于此。我国傣族、苗族、布依族等少数民族聚居地区周围都有其特殊的动植物资源和各具特色的生态系统。这些自然资源对当地民族文化和生活方式的形成具有重要作用。但由于飞机草等外来入侵植物不断扩张,逐渐取代了本地植物资源,许多传统的农作物已逐渐消失,古老的生活方式正在被迫改变。

外来植物是如何进入

“本地圈”的

外来有害植物的入侵主要有3种方式:一是靠植物自身的扩散传播力或借助自然力量传入;二是通过贸易、运输等方式将一些有害植物带入本土。上面说的在深圳蛇口赤湾港见到的假高粱种子就是通过这种方式进入的。除此之外,国内有些机构和个人在对危害了解不清的情况下,为发展农业生产和美化景观而有意识地引进了一些植物。在这些植物中,也有类似的有害植物。

20世纪60年代至20世纪80年代,中国从英、美等国引进了旨在保护滩涂的大米草。近年来,这种植物在沿海地区疯狂扩散,其覆盖面积越来越大,肆意蔓延的大米草不仅破坏了近海生物的栖息环境,还使沿海养殖的多种生物窒息死亡。另外,这种植物还堵塞航道,影响船舶出港;阻碍海水流动,导致水质下降,引发赤潮,并与沿海滩涂植物竞争生长空间,导致本地植物死亡等等。因此,我们应该从源头上堵塞有害植物的入侵渠道。

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