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第9章 植物是如何生存的(2)

给传粉者的“报酬”

如果传粉者访问了某种植物的花,却发现没有报酬或报酬已经被其他传粉者取走,传粉者就会留下记忆,转而去寻找其他植物的花,以避免徒劳无获。有些“好心”的植物还会通过花色变化提示传粉者花内报酬的现状。当花被传粉者造访之后,花的颜色发生改变,让新开的、含有高“报酬”的、还未传粉的花更为显眼。这样,不仅传粉者可以提高觅食的效率,未授粉花的访问也得到了保证。

植物有心脏吗

植物有心脏吗?回答这个问题之前,我们可以先想一想,人是靠什么克服地球引力的?是靠什么将血液输送至全身的?我们肯定会说:当然是心脏!完全正确。植物的生长同样离不开“血液”,那植物又是怎样克服地球的引力,将水分从根部输送到高处的呢?植物是否也有心脏呢?

植物是如何运输营养的

研究人员对植物内部构造进行研究时,就发现植物的枝干、草茎里有许多细小管道,科学家们称它们为毛细管。有一种包含植物营养和生长所必需的物质的强力液,在这些毛细管道里自下而上地流动。奇怪的是,单凭毛细管怎么能把从土壤中吸取的营养物质输送到红杉树等参天大树顶部呢?

植物的“渗透现象”

直到19世纪,植物学家发现了植物的渗透现象,植物水分输送问题才得到了解释。简而言之,“渗透现象”是指水穿过细胞膜的一种单向移动。这种膜可以顺利渗进水,但细胞中的溶解盐或糖分子却别想逃出去。水穿过这种膜进入溶液浓度较大的地方。在植物体内,细胞内溶液的浓度从根部到枝干和茎叶逐渐增大。溶液浓度这种由一个细胞向另一个细胞“接力”式的传递方式,才能保障液体通过细小的管道,沿着树干而逐渐升高。

植物气味的语言

植物的气味大致上可以分为五种:邀请语言、警告语言、驱赶语言、求救语言和应答语言。

邀请语言

瓜果成熟了,发出诱人的香味是为了让鸟类兽类吃其果实,这样瓜果中的种子会随粪便播撒到远处。瓜果熟了的时候才散发香味,告诉鸟兽快来吃果实,不成熟时是不香的。

警告语言

植物散发出气味,好像在说:“我有毒,请勿靠近。”但一部分动物则不怕,“我能解你的毒”,照吃不误。所以,植物不能防一切动物,动物不能吃一切植物,植物和动物都得以生存下来。这种谁能吃谁的关系相当稳固。

驱赶语言

一些植物的茎叶被昆虫咬破之后,就发出不太好的气味。我们会发现有些黄瓜皮苦,就是昆虫爬过造成的。红薯、梨等多种瓜果被虫咬过的部位也苦,昆虫就停止进食。

求救语言和应答语言

某些植物在遭到大量昆虫进攻时,它们会向周围的同种植物发出求救信号,周围植物闻到求救气味时,在自身未受侵犯时也发出驱赶气味,使昆虫被迫退却,这种未遭进攻而发出气味的行为叫应答语言。

植物界的“包住不包吃”

“附生现象”是指两种生物虽紧密生活在一起,但彼此之间没有营养物质交流的一种生命现象。一种植物借住在其他植物种类的生命体上,能自己吸收水分、制造养分。这就是植物界的“包住不包吃”,被称为附生,也叫做“着生”。

植物独特的“附生现象”

附生植物的种类比较丰富,从低等植物到高等植物都有附生植物。据统计,全世界约有附生植物65科850属3万种。附生现象是植物对大自然的一种进化适应,植物的生命力很强,其种子只要遇到合适的条件,就能生根发芽。“附生现象”发生的条件须具备种源、腐殖质(土壤)、水分等因素。如当种子被风吹起或由鸟类进行传播时,偶然落在符合生存条件的活树或枯萎的树干上也能成长为附生植物。

附生植物最普遍的是附生在寄主植物枝干的分叉点,因为这些地方最容易堆积尘土,有的低等植物甚至附生在叶片上,除了附生叶片的植物会对寄主的光照条件造成一定的影响外,附生植物一般不会对寄主造成损害。

华丽新衣——植物的相互“附生”

植物的附生现象是热带雨林的主要标志性特征之一。形成这种现象的原因主要是为了满足一定的环境条件。热带雨林中的空气湿度大,大多数植物(寄主)表面具有一定的腐殖质。有机物的附生现象存在于植物间,尤其在热带与亚热带的森林最为常见。在南方较大的树木上常附生着许多植物,这些植物主要有蕨类植物门、地衣门、苔藓门,有双子叶植物的杜鹃花科,有单子叶植物纲的兰科植物等。这些地衣、蕨类、苔藓以及兰科等的植物附着在乔木、灌木或藤本植物的树干和枝丫上,就像为它们的寄主披上了华丽的新装。

美丽的空中花园

在热带雨林,有时一棵大树上附生的植物达数十种。花开季节,这些附生植物的鲜花争相怒放,绚丽多彩。一串串一簇簇悬垂附生的花朵开满树干和树头,散发出宜人的馨香。放眼四望,就像一座美丽的“空中花园”,让人们以为自己置身于仙境之中,令人心旷神怡、流连忘返。

这正是热带雨林中特有的景观,是附生植物演绎的一场魔术盛宴。

多变的“附生现象”

在北京西部山区有一个村,据说这个小山村在过去的明、清两个朝代出过数位举人和进士,这个村的北面有个古庙,庙里有数棵古侧柏和古槐树。古侧柏相传栽植于隋朝,距今已有千年,其枝杈间附生着的桑树,桑树高约3~4米,且果实累累。当地人尝试着吃了一颗,桑果间竟然夹杂着一种柏树味。

在这株古柏上,除了附生的桑树外,还附生了两株大的荆条灌丛,且年年开花结果。这个古庙里还有一个现象就是柏抱榆,也算是附生现象。古柏年龄近千年,而榆树不过几十年。古柏和榆树的高度都在10米到20米之间,榆树是依靠古柏的腐殖质才生根发芽,直到根系到达地下土壤,借着古柏的力量,它也长成了20米高的高大乔木。

植物附生现象的意义

在生态系统中,附生植物具有多方面的意义:对森林生态系统多样性的形成及其维持养分和水分循环都有一定的作用,另外附生植物对环境变化还具有指示作用等。人类活动也会影响附生现象的存在:人类活动剧烈的地方,附生现象会大大降低,甚至消失,这也是附生植物对环境质量具有指示作用的表现。

会欣赏音乐的植物

长得更壮

动物脑体内有一块音乐区,能感受音乐的作用。法国的植物学家兼音乐家斯特哈默通过生动的试验证实:植物对音乐相当敏感。他通过给番茄树每天弹奏3分钟的特定曲目,使得该树的生长速度提高了2.5倍,而且长出的番茄既甜又耐虫害。因而斯特哈默认为,这得益于音乐的神奇作用。

人类为植物创作音乐

斯特哈默创作这些曲目时颇费心思,以植物细胞色素氧化酶来说,他必须首先通过精确的物理实验来分析出该酵素的氨基酸顺序,然后再利用量子物理学的一些专业知识计算每个氨基酸的振动频率,最后,再将这些振动“转译”成植物能够听到的音乐频率。

植物是如何听着音乐生长的

并不是任何一首曲目都能触动植物的音乐敏感区,曲目的选择大有讲究,这也正是科学与艺术的微妙区别。按斯特哈默的研究,音乐中的每一个乐章都应该对应植物体内蛋白质的某一个氨基酸分子,一首曲子实际就是一个蛋白质完整的氨基酸排列顺序。这样,植物听到这一曲目时,体内的某些特殊酵素就会更加活跃,从而促进植物的生长发育。

植物真的“懂”音乐吗

动物具有听觉,对音乐有所反应是很易理解的。令人惊异的是,被人们认为是“无知无情”没有听觉的植物居然也能欣赏音乐。不仅如此,有时让它们欣赏音乐后还会产生奇妙的效果:促进生长。在我国云南西双版纳生长着一种会听音乐的树。当人们在树旁播放音乐,树的枝干就会随音乐的节奏而摇曳起动,树梢上的树枝树叶,则会像傣族少女在舞蹈中扭动身姿一样,随音乐做180度的转动。音乐停止,小树就会立即停止舞蹈,静了下来。有人对这“音乐树”作了细致观察:发现在播放轻音乐或抒情歌曲时,小树的舞蹈会跳得越发起劲儿。音乐越优美动听,舞蹈越婀娜多姿;但当响亮的进行曲奏起,或是让小树听某种嘈杂或震耳的音响,小树的“舞蹈”马上会停下来。

植物“听”音乐也“戴”耳机

对植物听音乐所产生的效果,也有不少有趣的报道。据说,法国科学家曾做过如下的试验:通过耳机向正在生长中的番茄播放优美的轻音乐,每天播放3小时。欣赏音乐的番茄竟长到4公斤之重,成了当年的“番茄大王”。不光是番茄,其他不少植物也似乎有着音乐细胞,英国科学家用音乐刺激法,培育出了十几斤重的大卷心菜;苏联用类似的办法种出了5斤重的萝卜以及像足球那么大的甘薯和蓝球大小的蘑菇。我国有人用超声波音乐处理小麦、玉米、水稻和棉花,其结果是小麦的种子出芽率、水稻出苗率都大大提高,各种作物的生长期则有所缩短,并增产显著。

欣赏音乐的植物长得

更快更强壮

科学研究表明,音乐是一种有节奏的弹性机械波,它的能量在介质中传播时,还会产生一些化学效应和热效应。当音乐对植物细胞产生刺激后,会促使细胞内的养分受到声波振荡而分解,并让它们能在植物体内更有效地输送和吸收。这一切都有助于植物的生长发育并使它增产。

而我国一些科学家通过研究发现,在一般情况下,苹果树中的养料输送速度平均是每小时几厘米;在和谐的钢琴曲刺激下,速度则提高到了每小时一米以上。科学家还发现,适当的声波刺激会加速细胞的分裂,一旦细胞分裂快了,植物自然就长得快,长得大。

任何事都有个限度,如果声波过强,就会导致植物细胞完全破裂坏死。美国科学家曾做过一种“对照实验”:把20多种花卉均分成两组,分别放置在喧闹与幽静两种不同环境中,进行观察对比。结果表明,噪音的影响能使花卉的生长速度平均减慢40%。人们还发现,在噪声强度为140分贝以上的喷气式飞机机场附近,农作物产量总是很低,有不少农作物甚至会枯萎。

懂得保护自己的植物

植物也有防御和传递信息的智慧。墨西哥的瓢虫在吃西葫芦叶子时,咬出一张“邮票”,然后躲在信息不能被传递的“邮票”中心进食;正常情况下,羚羊在吃洋槐时,会跳跃着在不同的树之间进食。这些动物的“诡计”正是对付植物过人智慧的表现。

羚羊为何拒绝美食

羚羊爱吃洋槐,然而当羚羊被拴在洋槐树后不久,它们却开始拒绝吃一直很爱吃的洋槐叶而活活饿死。科学家在解剖后才发现,这是因为洋槐叶含有一种不能消化的“丹宁”,因而羚羊的胃里会堆积大量的不能被消化的洋槐叶,导致羚羊死亡。

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