有学者做了这么一个实验:他们选择了几株刚刚发芽的三叶鬼针草,整个幼小的植株总共只有两片形状很相似的子叶。一开始,研究者用4根细细的长针,对右边一片子叶进行穿刺,使植物的对称性受到破坏。过了5分钟后,他们用锋利的手术刀,把两片子叶全部切除,然后再把失去子叶的植株放到条件很好的环境中,让它们继续生长。
想不到5天后,有趣的情况发生了,那些针刺过的植株,左边(没受针刺)萌发的芽生长很旺盛,而右边(受过针刺)的芽生长明显较慢。
这个结果表明,植物依然“记得”以前那次破坏对称性的针刺。以后科学家又多次进行过实验,进一步发现,植物的记忆力大约能保留13天。这就证明,有些植物不仅具有接收信息的能力,而且还有一定的记忆能力。
奇妙的人面植物
世界上的植物千奇百怪。在我国四川的蜀南竹海风景区,就发现有42株长得非常像人的竹子,被称为“人面竹”。“人面竹”的竿部圆实光滑,不长一根枝杈,而在梢部则长满了密密的竹叶。远看就像少女苗条健美的身影。竿的高度与人体的身高相当,粗的直径有20厘米,细的有10厘米。
这种与人一般高的“人面竹”,其节纹并不像其他竹子一样水平生长,而是斜向交错生长的,上下节纹略略相连,节面微凸,远远看去,如同少女丰腴的面颊。
无独有偶,在肯尼亚的东部山区,也生长着一种奇怪的人面水果。果实呈扁圆形,它是一种叫“婆其格利德”树结的果。上面有些凸出的果疤,非常像人脸上的五官,而且分布得亦如人的五官那么匀称,当地人称它为“人面果”。这种水果味道甜美,果核小,皮薄,肉厚,汁多,是夏季解渴消暑的佳果。
奇特的致幻植物
在自然界中,有不少植物,吃了它或嗅着它散发的气味,就会使人产生幻觉,或麻木,沉睡于酣梦之中;或迷幻,进入一个离奇古怪的幻觉世界。这种使人致幻的植物,科学家称为致幻植物。
在我国西双版纳等地生长着一种“神秘果”,是原产非洲、形似番茄的红色果实。吃了神秘果之后再吃其他食品,无论是什么味道一律都变得甘甜可口,即使是酸彻齿龈的柠檬也会酸去甘来,使人感到十分奇妙。
在美国南方的印第安部落里,生长着一种奇特的仙人掌。当人们摘取这种仙人掌的芽放进口中咀嚼时,会使头脑处于虚幻状态。
在墨西哥和古巴境内的印第安人居住区,生长着一种名叫“光盖伞”的毒蘑菇。人们食用后会产生稀奇古怪的幻觉,感到个人与周围的环境完全脱离,好像超然于时空之外,眼前的世界是那样虚无缥缈,而幻影中的一切又那样真实可信,从而胡言乱语,狂歌乱舞。
致幻植物为什么会使人产生幻觉呢?
原来,在人的大脑和神经组织中,存在着一些特殊的化学物质——中枢神经媒介物质,如去甲肾上腺素、5—羟色胺、多巴胺等。这些中枢神经媒介物质像信使一样,忠诚地进行着信息传递,担负着调节神经系统的机能活动和协调精神功能的重要使命。
而多数致幻植物中含有不同种类的生物碱,它们的化学组成和5—羟色胺等的分子极其相似,因而在人体大脑中,鱼目混珠、以假乱真,参与和影响神经传递代谢活动,扰乱脑的正常功能,导致精神分裂症的出现,使人产生各种离奇古怪的感觉。
由于致幻植物所含的生物碱不同,以致让人产生出形形色色的幻觉来。
可以探矿的植物
赞比亚西北部的卡伦瓜,有一个世界著名的铜矿,这个铜矿的发现,就是得益于一种开蓝色花朵的铜花。
我国北部生长着一种叫海州香蕾的草本植物,这种植物备受地质工作者的青睐。因为凡是有这种植物的地方,那里往往埋藏着铜矿。因为这种植物的根部含铜量很多。在我国,这种植物已正式被列入铜矿指标植物。
还有些植物成为黄金的向导。1934年,前捷克斯洛伐克化学家巴比契卡等人把玉米烧成灰,研究其化学成分时,竟然发现里面有黄金。接着,他们又对当地其他几种植物如向日葵、冷杉和山毛榉进行了灰分分析,也发现了黄金。结果在这里找到了一个金矿。
还有一些植物,如问荆、鸡脚蘑、凤眼兰等,也都有吸收土壤中黄金的能力,所以,在这些植物生长茂盛的地方,很可能有金矿。我国地质工作者在野薤子的指引下,在湖南西部的会同县就找到了一个金矿。
可做探矿向导的植物还有很多,人们在实践中也积累了丰富的经验。如果人们发现本来应该长得很高的青蒿,生长在某种土壤上变矮了,说明土壤里可能含有硼。如果三色堇长得特别茂盛,说明地下可能有锰。生长针茅的地方可能有镍矿,忍冬的下面可能有银矿,生长喇叭菜的地方可能有铀矿,长生石南草的地方可能有钨和锡,而碱蓬则是可能有石油的标志。
为什么这些植物会成为探矿的向导呢?
有学者认为,这是因为有些植物在长期发育中,往往很需要某种矿物,它们常常会把发达的根系深入地下去寻找这些矿质元素。而地下的矿物在漫长的地质年代里,部分化学元素已逐渐变成可吸收的离子状态。
植物根部细胞在吸收水分时,金属离子也随之进入细胞,在细胞膜上积聚起来,并运转到茎、叶、花、果或种子里。所以,地质学家根据植物细胞液的酸碱度、花色的改变,作为寻找矿物的根据。
也有人提出另外一种看法,由于含有某种金属矿周围的土壤里这种金属的含量会很高,许多植物忍受不了这么高含量的金属,因无法生长便被淘汰了,只有极少的几种好不容易生存下来,逐渐适应了这种金属的环境,并被吸收到自己的体内来,所以便成为某种矿物的标志。
能改变性别的植物
在美国缅因州和佛罗里达州的森林里,生长着一种叫做印度天南星的有趣植物。它四季常绿,在长达15~20年的生长期中,总是不断地改变着自己的性别:从雌性变为雄性,又从雄性变为雌性。
大多数植物都是雌雄同株的,在一株植物上既有雄花也有雌花,或者一朵花中同时有雌雄器官,而印度天南星却不断改变性别。
长期以来,人们都无法理解其中的奥秘。据美国一些植物学家研究发现,中等大小的印度天南星通常只有一片叶子,开雄花;大一点的有两片叶子,开雌花;而在更小的时候,它没有花,是中性的。以后既能转变为雄性,也能转变成雌性。
经过进一步的观察,他们又发现,当印度天南星长得肥大时,常变成雌性;当植物体长得瘦小时,又变成雄性。因此,他们认为,印度天南星的性变生理是植物节省能量、生存应变的策略。
原来,植物像动物一样,雌性植物产生后代所需要的能量远比雄性植物产生精子所需要的能量要多。印度天南星的种子比较大,消耗的能量比一般植物更多。如果年年结果,能量和营养都会入不抵出,结果会使植物越来越瘦小,甚至因营养不良而死去。
所以,只有长得壮实肥大的植物才变成雌性,开花结果。结果后,植物瘦弱了,就转变为雄性,这样可以大大节省能量和营养。经过一年休养,待它们恢复了元气,再变成雌性,又开花结果。
有趣的是,这种植物不光依靠性变来繁殖后代,还利用性变来应付不良环境。植物学家发现,当动物吃掉印度天南星的叶子,或大树长期遮挡住太阳的光线时,印度天南星也会变成雄性。直到这种不良环境消失后,它们才变成雌性,繁殖后代。
最长寿的种子
1952年,我国科学家在辽宁省新金县泡子屯村地下的泥炭里,发掘到一些古代的莲子。科学家用锉刀轻轻地把古莲子外面的硬壳锉破,然后泡在水里。没过多久,这些古莲子居然长出了嫩芽,发芽率达到90%以上。1975年,科学家们采用放射性碳测定,这些古莲子的寿命长达835~1095年。
1973年,我国考古学家又在河南省郑州大河村的仰韶文化遗址内,发现了两枚古莲子,寿命更长,有5000年的历史了。
植物种子的寿命是长短不一的,一般来说,能够保持15年以上生命力的,已经算是长寿的种子了,世界上寿命最长的种子很少有超过200年的。
古莲子的寿命为什么会这样长呢?
莲子是一种小小的坚实果实,种子外面的果皮是一层坚韧的硬壳,它的果皮组织中有一种特殊的栅状细胞,胞壁由纤维素组成,果皮完全不透水,所以挖掘出来的时候,含水量有12%。因此它能在较长的岁月里保持着潜在的生命,这就是它长寿的秘密。
在自然界里,古莲子还不算是最长寿的种子。我国科学家又在辽宁岫岩县大房身乡的黄土层里,发现了将近400粒狗尾草的种子,经同位素测定,这些种子的埋藏年代已经有一万年以上了。更令人惊奇的是,那些古代的狗尾草种子已经发芽、开花而且还结了子。这一发现,为古代植物、古代地理和古代气候环境的研究,提供了新的资料。
最短命的种子
大多数热带和亚热带的植物,像可可的种子,从母体中取出35小时以后,就失去了发芽能力;金鸡纳树和一些野生谷物的种子,最多只能活上几天或几个星期;橡树、胡桃、栗子、白杨和其他一些温带植物种子的生命力,也都不能保持很久。
这些植物种子的寿命为什么这样短呢?
早在很久以前,科学家们就对这个问题发生了兴趣,但这是一个极其复杂的问题,直到现在,学者们还没有取得一致的意见。
有的科学家认为,有些植物种子容易死亡,是由于脱水干燥的原因。经过实验,某些柳树的种子如果暴露在空气中,在一个星期内就完全丧失了生命力。但放在低温且相对湿度只有13%的干燥大气中,它们至少能活360年。所以,有些科学家不同意这样的说法。
还有的学者认为,生长在热带或亚热带的植物种子,它们的寿命之所以这样短,是因为热带的雨水充足,再加上天气热,种子的新陈代谢旺盛,种子里贮存的一点儿养分,很快就被消耗完了。由于没有充足的养分,也就维持不了种子的生命活动,从而失去了生命力。
另外一些科学家认为,在寿命短的种子中,有的含有大量脂肪,像可可、核桃、油茶等,由于新陈代谢的关系,脂肪转化的过程中可能会产生一种有毒物质,会把种子里的胚杀死,或者使种子变质。像花生、核桃放久了,有一股哈喇味儿,就是这个原因。
也有一些人认为,有的植物种子寿命短,是因为种子胚部细胞里的蛋白质分子失去了活动能力,以致完全凝固而不能转化。另一部分人认为,由于种子内部的酶失去作用,不能分解复杂物质,胚得不到养分,种子也就失去生命力了。
近年来,越来越多的科学家认为,这些种子所以寿命短,主要是由于种子胚部细胞核的生理机能逐渐衰退造成的。但具体原因还不清楚。
花朵是如何出现的
大约在1.5亿多年以前,整个地球是巨兽恐龙的天下,那时候,世界上没有一朵花。然而,几千万年过去了,花朵突然出现在地球的各个角落,它们带来了鸟语花香,却将自己的出身神秘地掩藏起来。人们找不到它们的祖先,更无从获知这个家族快速壮大的线索。
达尔文发现,从当时已经找到的化石来看,在距今1.1亿年左右的史前时代,花朵已经遍布世界。但如果再往前追溯,这些会开花的植物,就神秘地失踪了。如果找不到它们演化的证据,这将完全违背达尔文自己提出的关于物种逐渐进化的观点。
他给朋友写了一封信,把这个无法解释的现象称为“讨厌之谜”。几年以后,达尔文去世了,他把“讨厌之谜”和无数辉煌的成就一起,留给了后世。
如果生命是逐渐进化的,就必定有更早、更原始的花,但它们在哪里呢?