植物能不能进行针对性的自卫，这个争论已引起众多植物学家、生态学家的注意。目前，最使科学家们感到困惑不解的是，植物没有类似动物的神经，没有意识，是通过什么方式感知到害虫的侵袭？又是如何调整体内的化学反应，去合成一些对自身生长代谢无害，而又能使害虫望而生畏的化学物质？只有弄清这些植物生理学机理，才能最终解开植物自卫之谜。然而到目前为止，植物学家们还无法解释这些奇妙的现象。
有毒植物
不同种类的植物，由于它们不同生理活动的结果，造成它们体内积聚着不同性质的物质。例如芹菜、菠菜和芫荽的叶子，味道不同，就是这个原因。有些植物积聚的是有毒物质，进入人畜体内，能发生毒性作用，使组织细胞损坏，引起机能障碍、疾病或死亡，因此称为有毒植物。
植物中有毒物质的种类和性质很复杂，这里只谈一些比较重要的。从化学性质来讲，植物的有毒物质主要有：植物碱、糖苷、皂素、毒蛋白和其他还未查明的毒素等。植物碱是植物体内一些含氮的有机化合物，如烟草的叶子、种子内所含的烟草碱，毒伞蕈所含的毒伞蕈素。糖苷，是糖和羟基化合物结合的产物，如白果和苦杏仁种子内所含的苦杏仁苷。皂素是一种很复杂的化合物，溶入水中后，摇晃一下能生泡沫，如瞿麦的种子所含的瞿麦皂素。毒蛋白是指具有蛋白性质的有毒物质，如蓖麻种子内所含的蓖麻蛋白，巴豆种子内的巴豆素。
有毒物质在各种植物体内不仅性质不同，分布的部位也不同，有的只一部分有毒，有的全株各部分都有毒，有的在同一株植物的不同部位含有不同程度的有毒物质。有毒植物还因植物的年龄、发育阶段、部位、季节的变化、产地和栽培技术等的不同而含量不同。
白果和苦杏仁种子内含有的苦杏仁苷，溶解在水里，能产生氢氰酸，毒性很大，小孩吞食少量，就会丧失知觉，中毒死亡。马铃薯在见光转绿后或抽芽时，在这些部位产生一种叫“龙葵精”的毒素，人吃了会引起中毒，发生呕吐、腹泻等症状。其他如桃仁、蓖麻种子等，食用后都会引起中毒。懂得了这些道理，就可以预防中毒和采取各种急救措施。有些有毒植物是可以把毒素去掉以后加以利用的，一般来讲，野菜经过水的浸洗或煎煮后再浸泡，把涩味、苦味除去，就能除去毒性；当然，也有些植物如毒伞蕈，不论怎样浸洗煎煮，都不能除去毒性。因此，不认识的植物，必须了解后才能食用，以免误食后发生中毒。
有些植物所含的有毒物质，特别是属于植物碱性质的，可以用来制造药品。例如，颠茄和曼陀罗的叶子和根含有莨菪碱和阿托品，有毒，能使人兴奋、昏迷等，但在医学上少量应用时，却成了治疗风湿、气喘、腹绞痛等的药剂；曼陀罗的花就是古代中医用作麻醉剂的洋金花；罂粟果实所含的吗啡，中毒时能引起呼吸麻痹，但在医学上适量应用时，却成了镇痛止咳的药剂。因此了解哪些植物是有毒的和它们体内含有什么样的毒素，是有重大意义的。
能“发电”的植物
说植物身体里也有电，你觉得奇怪吗？
植物和动物都是生物。生物体内的生命活动，有时会产生电场和电流，叫做生物电。在有些动物身体中，这种现象特别明显。例如一种叫电鳗的鱼类，它可以用这种生物电去击捕小动物，作为自己的食料呢！
植物体内的电都很微弱，不用很精密的仪器是难以察觉的。但微弱不等于没有。
那么，植物体内的电是怎样产生的呢？植物产生电流的原因很多，大多是在生理活动的过程中产生的，例如在根部，电流可以从一个部位向另一部位周转。引起电流流动的原因是根细胞对于矿物质元素的吸收和分布不平衡的关系。假如把豆苗的根培植在氯化钾溶液中，氯化钾的离子就进入根内，钾离子在根内向尖端处细胞集中，由此产生上部细胞内阴离子的浓度高，而根尖阳离子多，结果，电流就向阳极移动。
但这种电流的强度很小，据计算，需要1000亿条这种根发的电，才可以点亮一盏100瓦的电灯。所以，有的人把这种根的发电，比做一台微型发电机。
由于科学技术的不断发展，如今已把生物电作为一项专门的学科来研究了。这门新学科叫电生理学。
会发光的植物
夏天，在树林里或草丛中，萤火虫飘飘逸逸地以它美丽的闪光和星星相映，这是大家都知道的生物发光现象。然而，植物也会发光，你见过吗？
若干年前，在江苏丹徒县，有很多人看见几株会发光的柳树。白天，这些在田边的腐朽树桩丝毫不引人注目，可是到了夜间，它却闪烁着神秘的、浅蓝色的荧光，即使风狂雨猛、酷暑严寒也经久不息。
这些普通的柳树怎么会发光呢？经过研究终于解开了疑团。原来，会发光的不是柳树本身，而是一种寄生在它身上的真菌——假蜜环菌的菌丝体发出来的，因为这种菌会发光，人们给它取名叫“亮菌”。这种菌在苏、浙、皖一带分布很普遍，它专找一些树桩安身，长得像棉絮一样的白色菌丝体吮吸着植物的养料，吃饱了就得意地闪着光，只因为大白天看不出来，人们对它往往是相见不相识罢了。今天，你在药房里看到的“亮菌片”、“亮菌合剂”就是用这种发光菌做的药，对胆囊炎、肝炎还有相当的疗效呢！
如果你是一位海员，在漆黑的夜晚，有时会看到海面有一片乳白色或蓝绿色的闪光，通常称作海火。深海潜水员也会在海底遇见像天上繁星般的迷人闪光，真是别有洞天啊！原来，这是海洋中某些藻类植物、细菌以及小动物成群结队发出的生物光。
据说1900年巴黎国际博览会上，光学馆有一间别开生面的展览室，那儿没有一盏灯，却明亮悦目，原来是一个个玻璃瓶中培养的细菌发出的光亮，令人惊叹不已。
植物为什么会发光呢？这是因为这些植物体内有一种特殊的发光物质——荧光素和荧光酶。生命活动过程中要进行生物氧化，荧光素在酶的作用下氧化，同时放出能量，这种能量以光的形式表现出来，就是我们看到的生物光。
生物光是一种冷光，它的发光效率很高，有95％的能转变成光，而且光色柔和、舒适。
科学家受冷光的启迪，模拟生物发光的原理，便制造出许多新的高效光源来。
能抗盐碱的植物
盐碱土对植物的害处主要有两个方面：第一，盐碱土中由于积累了比较多的盐分，使得土壤溶液的“水势”大大降低，保水能力增大，这就使植物的根系吸收水分发生了困难。植物得不到足够的水分，就会死亡。第二，在盐碱土中，往往是某一种盐分(例如氯化钠)太多，会使植物受害，这叫做“单盐毒害”作用。
植物大多不耐盐碱，但是，也有些植物特别能抗盐碱。那些生长在盐碱土中的植物叫做盐生植物。它们对盐碱的抵抗能力是多种多样的。
有些盐生植物如盐角草、碱蓬等，它们具有肉质的茎和叶，里面含有大量盐分；但盐分能够和细胞内物质结合起来，不发生危害作用；同时，它们又具有很低的水势，能够从土壤溶液中吸取水分。这些植物称为“真盐生植物”。
有些盐生植物如匙叶草、柽柳等，它们的茎和叶上具有能排出盐分的腺体——泌腺，能够把从盐碱土中吸收的过多的盐分，通过泌腺排出体外，经过风吹雨打，使盐分流失掉。这些植物称为“泌盐植物”。
还有些盐生植物如艾蒿、胡颓子、田菁等，它们的根系对盐分的渗透性比较小，体内并不积累大量盐分，但是，因为含有比较多的可溶性有机酸和糖类物质，使细胞的水势降低，增强了从盐碱土中吸收水分的能力。这些植物称为“淡盐生植物”。
盐生植物还具有一个共同的特性，就是它们的代谢水平比较低，生命活动不很旺盛，因此能够抵抗盐分的危害。
在农作物中，甜菜耐盐力很强，棉花、高粱等也比较耐盐。同一作物在不同的生长发育时期，耐盐能力也有不同。通常在幼苗期对盐分很敏感，不耐盐；待到植株渐渐长大，对盐分的忍耐力也逐渐增加了。所以，在农业生产中可以采取各种耕作措施，使作物在对盐分最敏感的生育时期能躲过盐分的危害，从而获得较高的收成。
能“解毒”的植物
污水大都有毒性。但有一种叫水葱的植物，它既能吸收水中的有毒物质，又能杀死水中的细菌。污水池塘中足以使鱼类死亡的有机物有十几种，如果种上水葱，那些有毒的有机物就会被它吸收掉。例如，当污水中酚的浓度达400毫克／升时，水葱在一个月内就可将其全部吸收。
除了水葱以外，芦苇、香蒲、凤眼莲、空心苋、金鱼藻、浮萍等也都有比较好的净化污水的能力。特别是凤眼莲，在含锌10毫克／升的污水中，栽上凤眼莲，只要一个多月，它体内的含锌量就会比在不含锌的水体中种植的凤眼莲增加133％。
植物吸收水中有毒物质的能力是很强的，一般可以吸收高于水中浓度的几十倍，甚至几千倍的有毒物质。例如，芦苇吸收锰的浓度可以为水中浓度的1770倍，吸收铁的浓度为水中浓度的3388倍；狐尾藻吸收钴的浓度为水中浓度的19倍，吸收锌的浓度为水中浓度的2670倍。
但要注意的是，有些有毒物质如氰、砷、铬、汞等，它们在植物体内移动慢，常常聚集在植物的根部；而镉与硒等元素转移很快，可以从植物的根部转移到茎和叶，而且有一部分还能进入果实和种子。明白了这一点，我们就要特别注意，在有氰、砷、铬、汞污染的地区，绝对不能种植食用根茎的作物，如马铃薯、莲藕、荸荠等；在硒和镉污染地区，不要栽种食叶的菜以及食果实、种子的禾谷类作物，以防毒物危害人体。
那么，植物吸收了有毒物质，为什么不会受毒害呢？因为它们有一种本领，能够在体内将有毒物质分解转化成为无毒物质。植物从水中吸收酚后，大部分参加了糖的代谢过程，和糖结合后形成酚糖甙，酚就丧失了毒性。植物也能吸收苯酚，它在无光条件下把苯酚分解成二氧化碳，从而免除了毒性。氰进入植物体后，与丝氨酸结合形成腈丙氨酸，再转化为天冬醯胺酸及天冬氨酸，这两种物质都无毒性。植物真是一种天然的“净化器”啊！
植物清除污水毒物的本领，在环保工作中具有十分重要的意义。随着现代工业的发展，各地水污染加重，可请植物来解除或减低水的毒性，以保护环境不受污染。
大气污染的净化器——植物
人在维持生命的过程中，都要吸进氧气和呼出二氧化碳。当空气中的二氧化碳浓度过高时，人的呼吸就会感到困难或不舒适，甚至可能中毒。绿色植物是地球上惟一能利用太阳光合成有机物的创造者，又是地球上二氧化碳的吸收器和氧气的制造工厂。
植物除了对空气中的二氧化碳有吸收、清除作用以外，对空气中的二氧化硫、氯和氟化氢等有害气体，也都有一定的吸收和积累的能力。例如，1公顷的柳杉林，每年可吸收二氧化硫720千克；259平方千米的紫花苜蓿，每年可减少空气中的二氧化硫600吨以上；1公顷银桦林，每年可吸收11.8千克氟化氢；1公顷刺槐林，每年可吸收42千克氯气。
植物对放射性物质不但具有阻隔其传播的作用，而且还可以起到过滤和吸收的作用。例如在美国，科学家曾用不同剂量的中子和γ射线混合辐射5块栎树林，发现树木可以吸收一定量的放射性物质而不影响树木的生长，从而净化空气。
灰尘是空气中的主要污染物质，它的体积和重量都很小，到处飘浮。灰尘中除尘埃和粉尘外，还含有油烟炭粒以及铅、汞等金属颗粒，这些物质常会引起人们的呼吸道疾病。植物，特别是由树木组成的森林或林带，有多层茂密的叶子和小枝条构成的林冠，犹如一面致密的筛子，能对空气中的灰尘污染起阻挡、滞留和吸附的过滤作用，从而净化空气。据测定，绿化区与非绿化区空气中的灰尘含量相差10％~15％；街道空气中含尘量比公园等有茂密树木的地方多1／3~2／3。然而不同树种的降尘能力是不同的，试验结果证明：阔叶树的降尘能力比针叶树高，1公顷的云杉林每年降尘为32吨，松树为34．4吨，水青冈为68吨。
植物对空气的净化，就是通过植物的吸收功能和累积功能以及阻挡、滞留、吸附等物理作用，把污染了的空气，变为清新的不含污染物质或少含污染物质的空气。不同植物对不同污染物质虽具有不同的净化能力，但净化污染空气的能力大小，却要靠植物的群体作用。因此，要使一个城市或一个工厂的空气清新，有益于人民的生活和健康，除了根据工厂、城市污染空气的物质和浓度选择造林绿化的树种以外，还需要有一定比例的绿地面积。
能炼石油的植物
随着世界经济的发展，能源消耗越来越多，对能源质量的要求也越来越高。目前，由于加速开采地下石油资源，从而使石油的储存量日益减少。为了石油，甚至还引发了战争。
面对现实，人类为了更好地生存，各国科学家都在想方设法寻找新的石油资源。有趣的是，科学家们不约而同地把目标瞄准了植物世界。他们不辞辛苦，翻山越岭，采集标本，进行各种各样的分析、试验，做了大量研究工作。苍天不负有心人，科学家们终于发现，在不少植物中含有一定量的白色乳汁，而这些乳汁液中含有石油的主要成分——碳氢化合物。
