登陆注册
28693500000073

第73章 破译神奇植物之谜(2)

睡眠是我们人类生活中不可缺少的一部分。经过一天的工作或学习,人们只要美美地睡上一觉,疲劳的感觉就会消除了。动物也需要睡眠,甚至会睡上一个漫长的冬季。可现在说的是植物的睡眠,也许你就会感到新鲜和奇怪了。

其实,每逢晴朗的夜晚,我们只要细心观察周围的植物,就会发现一些植物已发生了奇妙的变化。比如公园中常见的合欢树,它的叶子由许多小羽片组合而成,在白天舒展而又平坦,可一到夜幕降临时,那无数小羽片就成对成对地折合关闭,好像被手碰撞过的含羞草叶子,全部合拢起来,这就是植物睡眠的典型现象。

有时候,我们在野外还可以看见一种开着紫色小花、长着三片小叶的红三叶草,它们在白天有阳光时,每个叶柄上的三片小叶都舒展在空中,但到了傍晚,三片小叶就闭合在一起,垂下头来准备睡觉。花生也是一种爱睡觉的植物,它的叶子从傍晚开始,使慢慢地向上关闭,表示白天已经过去,它要睡觉了。以上只是一些常见的例子,会睡觉的植物还有很多很多,如酢浆草、白屈菜、含羞草、羊角豆……不仅植物的叶子有睡眠要求,就连娇柔艳美的花朵也要睡眠。例如,在水面上绽放的睡莲花,每当旭日东升之际,它那美丽的花瓣就慢慢舒展开来,似乎刚从酣睡中苏醒,而当夕阳西下时,它又闭拢花瓣,重新进入睡眠状态。由于它这种“昼醒晚睡”的规律性特别明显,才因此得此芳名“睡莲”。

各种各样的花儿,睡眠的姿态也各不相同。蒲公英在入睡时,所有的花瓣都向上竖起来闭合,看上去好像一个黄色的鸡毛帚。胡萝卜的花,则垂下头来,像正在打瞌睡的小老头。更有趣的是,有些植物的花白天睡觉,夜晚开放,如晚香玉的花,不但在晚上盛开,而且格外芳香,以此来引诱夜间活动的蛾子来替它传授花粉。还有我们平时当蔬菜吃的部子,也是夜间开花,白天睡觉,所以人们称它为“夜开花”。

植物睡眠在植物生理学中被称为睡眠运动,它不仅是一种有趣的现象,而且还是一个科学之谜。植物的睡眠运动会对植物本身带来什么好处呢?这是科学家们最关心的问题。尤其最近几十年,他们围绕着睡眠运动的问题,展开了广泛的讨论。

最早发现植物睡眠运动的人,是英国著名的生物学家达尔文。100多年前,他在研究植物生长行为的过程中,曾对69种植物的夜间活动进行了长期观察,发现一些积满露水的叶片,因为承受到水珠的重量而运动不便,往往比其他能自由自在运动的叶片容易受伤。后来他又用人为的方法把叶片固定住,也得到相类似的结果。在当时,达尔文虽然无法直接测量叶片的温度,但他断定,叶片的睡眠运动对植物生长极有好处,也许主要是为了保护叶片抵御夜晚的寒冷。

达尔文的说法似乎有一定道理,可是它缺乏足够的实验证据,所以一直没有引起人们的重视。直到20世纪60年代,随着植物生理学的高速发展,科学家们才开始深入研究植物的睡眠运动,并提出了不少解释它的理论。

起初,解释睡眠运动最流行的理论是“月光理论”。提出这个论点的科学家认为,叶子的睡眠运动能使植物尽量少遭受月光的侵害,因为过多的月光照射,可能干扰植物正常的光周期感官机制,损害植物对昼夜长短的适应。然而,使人们感到迷惑不解的是,为什么许多没有光周期现象的热带植物,同样也会出现睡眠运动,这一点用“月光理论”是无法解释的。

后来科学家们又发现,有些植物的睡眠运动并不受温度和光强度的控制,而是由于叶柄基部中一些细胞的膨压变化引起的。例如,合欢树、酢浆草、红三叶草等,通过叶子在夜间的闭合,可以减少热量的散失和水分的蒸腾,起到保温保湿的作用,尤其是合欢树,叶子不仅仅在夜晚会关闭睡眠,在遭遇大风大雨袭击时,也会渐渐合拢,以防柔嫩的叶片受到暴风雨的摧残。这种保护性的反应是对环境的一种适应,与含羞草很相似,只不过反应没有含羞草那样灵敏。

随着研究的日益深入,各种理论观点一一被提了出来,但都不能圆满地解释植物睡眠之谜。正当科学家们感到困惑的时候,美国科学家思瑞特在进行了一系列有趣的实验后提出了一个新的解释。他用一根灵敏的温度探测针,在夜间测量多花菜豆叶片的温度,结果发现,呈水平方向(不进行睡眠运动)的叶子温度,总比垂直方向(进行睡眠运动)的叶子温度要低1℃左右。思瑞特认为,正是这仅仅1℃的微小温度差异,已成为阻止或减缓叶子生长的重要因素。因此,在相同的环境中,能进行睡眠运动的植物生长速度较快,与其他不能进行睡眠运动的植物相比,它们具有更强的生存竞争能力。

植物睡眠运动的本质正不断地被揭示。更有意思的是,科学家们发现,植物不仅在夜晚睡眠,而且竟与人一样也有午睡的习惯。小麦、甘薯、大豆、毛竹甚至树木,众多的植物都会午睡。

原来,植物的午睡是指中午大约11时至下午2时,叶子的气孔关闭,光合作用明显降低这一现象。这是科学家们在用精密仪器测定叶子的光合作用时观察出来的。科学家们认为,植物午睡主要是由于大气环境的干燥和火热。午睡是植物在长期进化过程中形成的一种抗衡干旱的本能,为的是减少水分散失,以利于在不良环境下生存。

由于光合作用降低,午睡会使农作物减产,严重的可达三分之一,甚至更多。为了提高农作物产量,科学家们把减轻甚至避免植物午睡,作为一个重大课题来研究。

我国科研人员发现,用喷雾方法增加田间空气温度,可以减轻小麦午睡现象。实验结果是,小麦的穗重和粒重都明显增加,产量明显提高。可惜喷雾减轻植物午睡的方法,目前在大面积耕地上应用还有不少困难。随着科学技术的迅速发展,将来人们一定会创造出良好的环境,让植物中午也高效率地工作,不再午睡。

植物有血液和血型之谜

人有血液,动物有血液,难道植物也有血液吗?有的。在世界上许多地方,都发现了洒“鲜血”和流“血”的树。

我国南方山林的灌木丛中,生长着一种常绿的藤状植物——鸡血藤,总是攀援缠绕在其他树木上。每到夏季,便开出玫瑰色的美丽花朵。当人们用刀子把藤条割断时,就会发现,流出的液汁先是红棕色,然后慢慢变成鲜红色,跟鸡血一样,所以叫“鸡血藤”。经过化学分析,发现这种“血液”里含有鞣质、还原性糖和树脂等物质,可供药用,有散气、去痛、活血等功用。它的茎皮纤维还可制造人造棉、纸张绳索等,茎叶还可做灭虫的农药。

南也门的索科特拉岛,是世界上最奇异的地方,尤其是岛上的植物,更是吸引了世界各地的植物学家。据统计,岛上约有200种植物是世界上任何地方都没有的,其中之一就是“龙血树”。它分泌出一种像血液一样的红色树脂,这种树脂被广泛用于医学和美容。这种树主要生长在这个岛的山区。关于这种树,在当地还流传着一种传说,说是在很久以前,一条大龙同这里的大象发生了战斗,结果龙受了伤,流出了鲜血,血洒在这种树上,树就有了红色的“血液”。

英国威尔士有一座公元6世纪建成的古建筑物,它的前院耸立着一株已有700年历史的杉树。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,每年都吸引着数以万计的游客。这棵杉树为什么流“血”,引起了科学家们的注意。美国华盛顿国家植物园的高级研究员特利教授对这棵树进行了深入研究,也没找到流“血”的原因。

会流“血”的植物,流出的真是血吗?不是血液又是什么?这些都有待进一步研究。

说来有趣,关于植物的血型。竟是日本一位搞警察工作的人发现的。他的名字叫山本,是日本科学警察研究所法医,第二研究室主任。他是在1984年5月12日宣布这一发现的。

植物的血型,是在偶然一次机会中发现的。一次,有位日本妇女夜间在她的居室死去,警察赶到现场,一时还无法确定是自杀还是他杀,便进行血迹化验。经化验死者的血型为O型,可枕头上的血迹为AB型,于是便怀疑是他杀。可后来一直未找到凶手作案的其他佐证。这时候有人提出,枕头里的养麦皮会不会是AB型呢?这句话提醒了山本,他便取来荞麦皮进行化验果然发现荞麦皮是AB型。

这件事引起了轰动,促进了山本对植物血型的研究。他先后对500多种植物的果实和种子进行观察,并研究了它们的血型,发现苹果、草莓、南瓜、山茶、辛夷等60种植物是O型,珊瑚树等24种植物是B型,葡萄、李子、养麦、单叶枫等是AB型,但没找到A型的植物。

根据对动物界血型的分析,山本认为,当糖链合成达到一定的长度时,它的尖端就会形成血型物质,然后合成就停止了。也就是说血型物质起了一种信号的作用。正是在这时候,才检验出了植物的血型。山本发现,植物的血型物质除了担任植物能量的贮藏物外,由于本身黏性大,似乎还担负着保护植物体的任务。

人类血型,是指血液中红血球细胞膜表面分子结构的型别。植物有体液循环,植物体液也担负着运输养料、排出废物的任务,体液细胞膜表面也有不同分子结构的型别,这就是植物也有血型的秘密所在。

但植物体内的血型物质是怎样形成的,至今还没有弄清其原因。植物血型对植物生理、生殖及遗传方面的影响,也还都没有弄明白。

植物的防御武器之谜

全世界已经知道的植物有40万种。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,生活在地球的每一个角落。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,总有一种感受,就是在进人灌木丛或草地时,要注意别让植物的刺扎了。北方山区酸枣树长的刺,就挺厉害。酸枣树长刺是为了保护自己,免遭动物的侵害。别的植物长刺也是这个目的。就拿仙人掌或仙人球来说吧,它们的老家本来在沙漠里,由于那里干旱少雨,它的叶子退化了,身体里贮存了很多水分,外面长了许多硬刺。如果没有这些刺,沙漠里的动物为了解渴,就会毫无顾忌地把仙人掌或仙人球吃了。有了这些硬刺,动物们就不敢碰它们啦。田野里的庄稼也是这样,稻谷成熟的时候,它的芒刺就会变得更加坚硬、锋利,使麻雀闻到稻香也不敢轻易地吸它一口,连满身披甲的甲虫也望而生畏。植物的刺长得最繁密的地方,往往是身体最幼嫩的部分,它长在昆虫大量繁殖之前,抵御它们的伤害。抗虫小麦和红叶棉身上的刚毛,让害虫寸步难行,无法进行花蕾掠夺。在非洲的卡拉哈利沙漠地带,生长着一种带刺的南瓜,当它受到动物侵犯的时候,它的刺就会插进来犯者的身上,因此许多飞禽走兽见到它,就自动躲开了。植物身上长的刺,就像古代军队使用的刀剑一样,是一种原始的防御武器。

比起它们来,蝎子草的武器就先进多了。这是一种荨麻科植物,生长在比较潮湿和荫凉的地方。蝎子草也长刺,但它的刺非常特殊,刺是空心的,里面有一种毒液,如果人或动物碰上,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类固醇,动物吃了以后,会使它的红血球破裂,死于非命。夹竹桃含有一种肌肉松弛剂,别说昆虫和鸟吃了它,就是人畜吃了也性命难保。毒芹是一种伞形科植物,它的种子里含有生物碱,动物吃了,在几小时以内就会暴死。另外,乌头的嫩叶、藜芦的嫩叶,也有很大的毒性,如果牛羊吃了,也会中毒而死,有趣的是,牛羊见了它们就躲得远远的。巴豆的全身都有毒,种子舍有的巴豆素毒性更大,吃了以后会引起呕吐、拉肚子,甚至休克。有一种叫“红杉”的土豆,含有毒素,叶蝉咬上一口,就会丧命。有的植物虽然也含有生物碱,但只是味道不好吃,尝过苦头的食草动物就不敢再吃它了。它们使用的是一种威力轻微的化学武器。是纯防御性质的。

为了抵御病菌、昆虫和鸟类的袭击,一些植物长出了各种奇妙的器官,就像我们人类的装甲一样。比如番茄和苹果,它们就用增厚角质层的办法,来抵抗细菌的侵害;小麦的叶片表面长出一层蜡质,锈菌就危害不了它了。抗虫玉米的装甲更先进,它的苞叶能紧紧裹住果穗,把害虫关在里面,叫它们互相残杀,弱肉强食,或者把害虫赶到花丝,让它们服毒自尽。

有的植物还拥有更先进的生物化学武器。它们体内含有各种特殊的生化物质,像蜕皮激素、抗蜕皮激素、抗保幼激素、性外激素什么的。昆虫吃了以后,会引起发育异常,不该蜕皮的,蜕了皮,该蜕皮的,却蜕不了皮;有的干脆失去了繁殖能力。20多年来,科学家曾对1300多种植物进行了研究,发现其中有200多种植物含有蜕皮激素。由此可见,植物世界早就知道使用生物武器了。

古代人打仗的时候,为了防止敌人进攻,就在城外挖一条护城河。有一种叫“续断”的植物,也知道使用这种防御办法。它的叶子是对生的,但叶基部分扩大相连,从外表上看,它的茎好像是从两片相接的叶子中穿出来一样,在它两片叶子相接的地方形成一条沟,等下雨的时候,里面可以存一些水。这样一来,就成了一条护城河,如果害虫沿着茎爬上来偷袭,就会被淹死,从而保护了续断上部的花和果。

在军事强国正在研制的非致命武器中,有一种特殊的粘胶剂,把它洒在机场上,可以使敌人的飞机起飞不了;把它洒在铁路上,可以使敌人的火车寸步难行;把它洒在公路上,可以使敌人的坦克和各种军车开不起来,可以达到兵不血刃的效果。让人惊奇的是,有一种叫瞿麦的植物,也会使用这种先进武器。这种植物特别像石竹花,当你用手拔它的时候,会感到粘乎乎的。原来在它的节间表面,能分泌出一种粘液,像上了胶水一样。它可以防止昆虫沿着茎爬上去危害瞿麦上部的叶和花。当虫子爬到有粘液的地方,就被粘得动弹不了了,不少害虫还丧了命。

有趣的是,在这场植物与动物的战争中,在植物拥有各种防御武器的同时,动物也相应地发展了自己的解毒能力,用来对付植物。像有些昆虫,就能毫无顾忌地大吃一些有毒植物。当昆虫的抗毒能力增强了的时候,又会促使植物发展更新威力更强烈的化学武器。

这些植物是怎样知道制造、使用和发展自己的防御武器的?它们又是怎样合成的呢?目前还没有一个定论。

探索和揭开这里面的奥秘,是非常有意义的。

跳舞草跳舞之谜

同类推荐
  • 科学我知道-Why植物

    科学我知道-Why植物

    本书主要讲述的是:植物是如何起源的、陆生植物的历史、植物有哪些分类、植物怎样命名等。
  • 探究式科普丛书-光明的使者:电

    探究式科普丛书-光明的使者:电

    本书主要介绍了电的基本知识、基本概念,电在农业、工业、家庭等的应用以及新能源的探索,而且还介绍许多关于电的趣味小百科,阅读本书将带给广大青少年朋友一个陌生而又熟悉的世界!
  • 低碳能源:新时代的绿色引擎

    低碳能源:新时代的绿色引擎

    人类文明发展史,实际上是一部地球资源开发和利用史,而能源开发又在资源开发中占有极其重要的地位。进入21世纪后,人们把能源、材料、信息和生物科技并称为现代文明四大支柱。其中现代能源开发又一直处在基础性重中之重的位置。世界各国都把它当成生存发展的必要条件。
  • 可怕的谜团:世界最超凡的86个怪现象

    可怕的谜团:世界最超凡的86个怪现象

    大自然隐藏着太多让我们迷惑不解的奥秘。时间隧道到底是怎么一回事?是谁制造了麦田怪圈?幽灵岛为何时隐时现?南极冰天雪地中怎么会有不冻湖?巨莱谷的萝卜怎能长到20多公斤?对于这些神秘的现象、可怕的谜团,人们依靠现有的科学技术手段,或者按照正常的思维逻辑,无法作出合理的解释。大自然是一个充满神奇色彩的世界,它演绎着不朽的神奇,有着无数的谜团。这些谜团所散发的巨大魅力,像磁石般吸引着人们好奇的目光,激发了人们探究其真相的强烈兴趣。《可怕的谜团:世界最超凡的86个怪现象》挑选了86个最受大众关注的自然之谜,精彩呈现给读者。
  • 美国倒计时

    美国倒计时

    美国黄石公园地下沉睡着一个“美国终结者”——世界上最大的超级火山。黄石超级火山已跨越了60万年周期喷发时间点——随时可能喷发;这个地球上最嗜血的死亡幽灵,足以改变整个行星的气候而导致物种的灭绝。近几年,科学家发现,这个终结者异动频现,且正以每年7厘米的速度迅速长大……
热门推荐
  • 异能娇妻重生攻略

    异能娇妻重生攻略

    当体内的封印被解除,宋康宁一步步重新得回了自己与生俱来的能力。生活在八十年代的她,助亲友、怼敌,活得率性、快乐、风生水起!
  • 神帝花样追妻

    神帝花样追妻

    他是众生膜拜的神帝,神秘至极高不可攀,只爱她一人。她是重生归来记忆丧失的凤凰,上辈子被人下了绝情咒,这辈子爱无能。他离开神位,灵魂分裂,化身为腹黑邪王、暖心皇子、忧郁狐君,只为宠溺她,诱惑她,让她为他倾心。她却只能拒绝他、躲避他、假意撩拨他,经常放一把火就跑。他发誓一定要捕获她、扑倒她,从此走上追妻无下限的不归路。重生后,她成了沐家又丑又废的弃女,呵呵哒,脸上的伤疤是她贴的,不会修行是她装的。把她当家族污点要灭杀?渣们,早晚有你一天,你们会哭着喊着求原谅。医毒双绝,厨艺无双,左边上古神兽求抱抱,右边花样美男滚滚来。绝宠、爽文,扮猪吃虎、女强男强
  • 驯养一只丑夫郎

    驯养一只丑夫郎

    融合了变异大王花的平凡狂躁女魂穿异世娇艳庶小姐~打死过老婆的高壮黑丑老鳏夫与妖艳娇花~( ̄▽ ̄~)~
  • 星恋雪梦

    星恋雪梦

    梦是什么颜色的?也许我会告诉你。王子般的男主,与贫民般的女主这对青梅竹马之间青涩的爱情会成为你想的那样吗?
  • 萌萌哒的爱情

    萌萌哒的爱情

    每一位女生都渴望有一段浪漫的爱情和一位爱你的童话中的白马王子,那就来看小白白我为你们描写你们梦想中的幸福生活与浪漫爱情吧!你们是喜欢霸气总裁&变态boss&病态美男&贴身妖孽保镖&邻家小绵羊欧巴等等,你们梦想中的只受你虐的帅锅dear呢?【前期有点虐,后面可是满满宠文哦(?-ω-`)!】
  • 冥宝找上门:鬼王爹地,来求婚!

    冥宝找上门:鬼王爹地,来求婚!

    【宠文】“时小五,只要你答应嫁给我,太平间躺多久你说了算!尸体怎么扮随你喜欢……”“我没嫁,你不也照样挺尸?”“妈咪妈咪~要抱抱!”“别乱叫!我才二十,三年前还窝在红豆庄跟着你师公剥鼠皮呢!”戚时舞头疼的看着太平间里的一大一小,就不明白了,为什么第一次入殓的男人非她不娶?他儿子的DNA竟然与她完全一致!更诡异的是,她在网上连载的入殓纪实录,从二十岁那天开始变成了她的灵异生活纪录片!连做个梦都写的清清楚楚!
  • 晨曦四大校草帮

    晨曦四大校草帮

    沐家千金回国上学,在学校,发生了惊天动地的故事,约会,逃课,天啦噜,受不了了。“沐朵唯你站住,你到底喜欢谁?”某恶魔大喊“小唯唯,我可是你未婚夫,你是喜欢我的对吧?”一直恶魔坏笑“沐朵唯,我知道你喜欢我,这些人怎么回事,恩?你看着办!”最后一只恶魔冷冷道
  • 智械进化

    智械进化

    穿越成传奇智械领航者,发现进化能力,白叶化身吸幽狂魔。 你我本无缘,全靠你花钱,给点幽能行不行? 不行? 那你看我的拳头大不大。 星际时代,用进化掀起智械狂潮! 我一个人就是一支军队,而我背后还有千千万万人! (Ps:这是一个智械进化成终极大Boss的故事)
  • 贪恋红尘三千尺

    贪恋红尘三千尺

    本是青灯不归客,却因浊酒恋红尘。人有生老三千疾,唯有相思不可医。佛曰:缘来缘去,皆是天意;缘深缘浅,皆是宿命。她本是出家女,一心只想着远离凡尘逍遥自在。不曾想有朝一日唯一的一次下山随手救下一人竟是改变自己的一生。而她与他的相识,不过是为了印证,相识只是孽缘一场。
  • HP随缘

    HP随缘

    【HP同人我写的HP&FB同人三部的第二部】cp:穿越?那就穿吧,一切都随缘吧。ps:HP世界属于罗琳,ooc和私设属于本人。pss:本人轻考据党,文笔不怎么好,尽量偏原著。psss:三部都为同一个HP世界,但有三个不同的故事。【第一部:《FB快到我碗里来》第三部:《HP重活一世》】