4.无法破译的密码_自然知识百科
植物为什么会表达自己的“感情”
1966年2月,美国中央情报局的工作人员巴克斯特在给天南星科植物浇水时,脑子里忽发奇想:能不能用测谎器测试一下植物的情绪变化?想不到,当水缓缓浇下时,测谎器的曲线急剧上升。这情形和人激动时测得的曲线一模一样。
测荒仪能显示植物电波的曲线图形。巴克斯特改装了一台记录测量仪,将仪器与植物相联系。他划着一根火柴靠近植物,记录仪的指针猛烈晃动,植物出现了恐惧“心理”。在类似的实验重复多次以后,植物才渐渐减轻了恐惧心理。它似乎也知道,那只是一种威胁。
巴克斯特又将几只活海虾丢人放在植物旁的沸水中,刹那间,植物又陷入极度恐慌。为了排除可能发生的干扰,他不定期地将一只海虾投入沸水,每隔1/10秒记下一个实验结果。将三台仪器和三棵植物分放在三间实验室并与外界隔离。所有的结果都证明,海虾被投入沸水6~7秒钟后,每一棵植物都表现出最强烈的反应。
巴克斯特的实验在世界上引起了轰动,因为它表明,植物不仅对外界刺激有情绪波动,而且能感受到附近动物的情绪变化。可美国化学博士麦克·弗格认为这是天方夜潭,但在他重复和改进巴克斯特实验后,却成为巴克斯特坚定的支持者。弗格还发现植物不仅对火焰烘烤和被撕下叶片有反应,而且还可能猜度到人们想破坏它的心理。
前苏联学者维克多·普什金也用实验证实了植物具有“感情”。普什金先在一个受试者身上施用催眠术,再将他的手放在植物前,最后把人和植物用脑电仪相连。图像表明,人和植物同时表现高兴或沮丧的反应:受试都高兴,植物便竖起叶子,舞动花瓣;受试者因听说寒冷而瑟瑟发抖,植物则颤抖不已;受试者情绪不佳,植物也垂下叶子以示沮丧。
一系列的实验引起人们对植物是否存在“感情”这个问题展开激烈的争论。赞成者认为,巴克斯特、弗格和普什金等人的试验已足以证明植物存在感情。稍后,专家们的实验结果更能说明问题,他们每天对莴苣和大豆播放音乐,听着音乐者的长势远比不听音乐的好。反对者认为,植物并非动物,至少到目前为止,在植物中还未发现完整的神经系统,因而它们很难感受信息和表达自己的感情。看来真正的答案还有待于进一步的探索。
人可以和植物进行心灵沟通吗?
这个问题好像有点离奇,人怎么能同植物进行心灵沟通呢?可是近些年来,有些人在这方面竟取得了很大的成果,引起了人们的普遍关注。
植物与人
美国有一位具有通灵本领的人,名字叫维维利·威利,她曾做过这样一个试验:她从公园里摘回两片虎耳草的叶子,祝愿其中一片叶子继续活着,对另一片叶子则根本不予理睬。一个月后,她不闻不问的那片叶子已萎缩变黄,开始枯干;可她每天注意的那片叶子不但仍然活着,而且就像从公园里刚摘下来的一样。似乎有某种力量公然蔑视自然法则,使叶子保持健康状态。
美国加利福尼亚洛斯加托斯国际商用机器公司的化学师马塞尔·沃格尔按照威利的办法,从树上摘下三片榆树叶,放到床边一个玻璃碟里。每天早饭前,他都要集中一分钟思想,注视碟子中的两片叶子,劝勉它们继续活下去,对中间那片叶子不予理睬。一周后,中间的一片叶子已变黄枯萎,另两片仍然青绿,样子健康。使沃格尔感兴趣的是,活着的两片叶子的小茎,由于摘自树上而留的伤痕似乎已经愈合。
这件事给沃格尔以很大的鼓舞,他想,人的精神力量可以使一片叶子超过它的生命时间保持绿色,那么这种力量会不会影响到液晶呢?所以他用显微镜将液晶活动放大3000倍,并制下幻灯片。他在制作幻灯片时,用心灵寻找人们用肉眼看不到的东西,结果他发现有某种更高的灵感在指引着他,说明植物可以获知人的意图。但不同的植物,对人意识的反应也不同。就拿海芋属的植物来说吧,有的反应较快,有的反应较慢,有的很清楚,有的则模糊不清。不仅整株植物是这样,就其叶子来说,也各自具有特性和个性,电阻大的叶子特别难于合作,水分大的新鲜叶子最好。植物似乎有它的活动期和停滞期,只能在某些天的某个时候才分别进行反应,其他时间则“不想动弹”或“脾气不好”。
1971年春天,沃格尔开始了新的实验,看能否获得海芋属植物进入与人沟通联系的准确时刻。他把电流计联在一株海芋植物上,然后他站在植物面前,完全松弛下来,深呼吸,手指伸开几乎触到植物。同时,他开始向植物倾注一种像对待友人一样的亲密感情。他每次做这样实验时,图表上的笔录都发生一系列的向上波动,他还能不断感到在他手心里,某种能量从植物身上发出来。
过3~5分钟之后,沃格尔再进一步表示这种感情,却未引起植物的进一步行动,好像对他的热情反应,它已放出全部能量。沃格尔认为,他和海芋植物之间的互相反应,似乎于他印爱人或挚友间的感情反应有同样的规律,即相互反应的热烈情绪引起一阵阵能量的释放,直到最后耗尽,必须得到重新补充。
沃格尔在一个苗圃里发现,他用双手在一群植物上掠过,一直到手上感到某种轻微的凉意为止。用这种办法,他可以轻而易举地把一株特别敏感的植物拔出来。他认为凉意是一系列电脉冲所致,表明存在一个强大的场。
沃格尔在另一次试验中,将两株植物用电线联在同一部己录器上。他从第一株上剪下一片叶子,第二株植物对它的司伴的伤痛做出了反应。不过这种反应只有当沃格尔注意它时才会有。如果他剪下这片叶子不去看第二株植物时,它就没有反应。这就好像沃格尔同植物是一对情人,坐在公园的凳子上,根本不留意过路行人。只要有一个人注意到别人时,另一个人的注意力也会分散。
沃格尔清楚看到,在一定程度上集中注意力,是监测植物的必须条件。如果他在植物前格外集中精神,而不是在通常的精神状态下希望植物愉快,祝福它健康成长,那么,植物就会从萎靡状态下苏醒。在这方面,人和植物似乎互相影响,作为一个统一体,两者对事件的发生,或者对第三者的意识,可以从植物的反应中记录下来。沃格尔发现,他和植物的这种共同意识的过程,只有数分钟,最多为半个小时。
沃格尔说:“人可以而且也做到了与植物的生命沟通感情。植物是活生生的物体,有意识,占据空间。用人的标准来衡量,它们是瞎子、聋子、哑巴,但我毫不怀疑它们在衡量人的情绪时,却是极为敏感的工具。它们放射出有益于人类的能动力量,人们可以感觉到这种力量。它们把这种力量送给某个人的特定的能量场,人又反过来把能量送给植物。”
既然人可以同植物进行心灵的沟通,那么可不可以化人植物之中呢?早在16世纪,德国有位名叫雅可布·贝姆的方士,就声称他有这种功能。当他注视一株植物时,可以突然间通过意念与植物融成一体,成为植物的一部分,觉得生命在“奋力向着光明”。他说,此时他同植物的单纯的愿望相同,并且与愉快生长的叶子共享水分。
有一位名叫戴比·萨普来圣何塞的姑娘,在沃格尔的帮助下,曾化人一种海芋植物。当她化人时,仪表上的示踪笔立即划出波浪起伏的图样;当她化出时,图录突然停止运动。后来戴比描述当时情景时说:“我是从植物的底部进入植干的。进入之后,我看到运动着的细胞和水分在主干中上行,我也随着它们上行。当我抵达伸开的树叶时,感到自己进入一个不能自控的领域。没有思虑,只感到自己已涨满,成为植物表面的一部分。我觉得已被植物接纳和保护,没有时间感,只有一种存在和空间结合在一起的感觉。”以后她又数次化人植物,描述了细胞体内的样子以及具体结构,还具体指出有片叶子被电极严重烧伤。当沃格尔从这片叶子上摘下电极时,果然发现这片叶子被洞穿了。
在同植物进行感情交流时,千万不能伤害植物的感情。沃格尔请一位心理学家在15英尺外对一株海芋属植物表示强烈的感情。试验时,植物作出了连续不断的强烈反应,然后突然停止了。沃格尔问他心中是否出现了什么想法,他说他拿自己家里的海芋属植物和沃格尔的做比较,认为沃格尔的远比不上他自己的。显然这种想法刺伤了沃格尔的海芋展植物的“感情”。在这一天里,它再也没有反应,事实上两周内都没有反应。这说明,它对那位心理学家是有反感的。
沃格尔发现,植物对谈论性问题比较敏感。一次,一些心理学家、医生和计算机程序工作人员,在沃格尔家里,围了一圈谈话,看植物有什么反应。谈了大约一个小时,植物都没有反应。当有人提出谈谈性问题时,仪器上的图迹发生了剧烈变化。他们猜测,谈论性的问题可以激发某种性的能量。在远古时代,人类祈祷丰产时,在新播种野地里进行性交,可能刺激植物的生长。原始人可意识到了什么。
另外,植物对在摇曳着烛光的暗室里讲鬼怪的故事也有反应。在故事的某些情节中,例如“森林中鬼屋的门缓缓打开”,或者“一个手中拿刀子的怪人突然在角落出现”,或者“查尔斯弯下腰打开棺材盖子”等等,植物似乎特别注意。沃格尔还用事实证明,植物也可以对在座人员虚构想象力的大小作出反应。
沃格尔的研究,为植物界打开了一个新领域。植物王国似乎能够揭示出任何恶意或善意的信息,这种信息比用语言表达的更为真实。这种研究,其意义无疑是深远的,但怎样进一步开发它,让它为人类服务,还是一个未解决的问题。
花香之谜
人们常常喜欢用“芳草香花”等词句,赞美自然界的树木花草,其实,大自然中的花花草草并不都是香味十足的。
俗话说:“好花不香,香花不好”。一般说来,这是比较符合客观事实的。任何一种花,色、香、韵齐全的不多,而我们栽花总喜欢选择颜色好看、香味浓郁的种类,然而兼得者甚少。就拿常见的几种香花来说吧,往往以香为主,色、韵较差。
江苏民歌“茉莉花”的歌词中唱道:“好一朵茉莉花,好一朵茉莉花,满园花开香也香不过它”,这是人们对茉莉花香的歌颂。别看茉莉花没有娇艳的色彩和婀娜的风姿,可是它却香味出众。每当夏秋之季,夜晚到来时,洁白的茉莉花开始吐出缕缕芳香。如在室内案头放上一盆盛开的茉莉花,竟然“一卉能熏一室香,炎天犹觉玉肌凉”。茉莉的花香雅俗共赏,平易近人,深为人们的喜爱。
代代花,花型较小,并不引人注目,可是它的异香足以使人倾心。
米兰在北方还是属于后起之秀的花卉,人们所以喜爱它,因为它在夏秋季节能给人以浓郁的香气,而它那黄白色的小花并不太惹人喜爱。
我们能否依据花朵的颜色来判断花儿的气味呢?
专家调查了4000多种植物的花,对花色和花香作了统计,发现有80%的花并不香,极小部分的花还有臭味。他们还发现了花色与花香之间的关系:花色越浓艳,香气越淡,花色越浅,香味越浓。在香花中以白色最多,红色次之,黄色第三,橙色最少。花儿不管是香或臭,都能吸引昆虫为它传粉。
有的花颜色挺好看,但是不招人喜欢,反而令人厌恶。大花草就是最典型的例子。
别看大花草有多么好听的名字,粉红的花瓣上还缀有淡黄的斑点,可是它盛开时却发出阵阵难闻的恶臭,它的臭味比巨魔芋的味还要难闻。大花草是一致公认的最臭之花。
这种臭花生长在印度尼西亚的爪哇和苏门答腊等地的密林中。大花草的长相真怪,既无根,又无茎,更无叶子,这简直不像植物!由于它一生之中只开一朵特大的花朵,因此人们叫它大花草。大花草过的是寄生生活,以唯一的一根花柄吸住白粉藤的根茎,从中吸收营养来养活自己。
大花草不但是世界上最臭的花朵,而且也是举世无双的最大花朵。一朵花直径有1米多,重6~7公斤,最大的花朵直径有1.4米,重达14公斤。5片花瓣又肥又厚,含有很多浆汁,每片花瓣足有30~40厘米长。花朵中央还有一个圆口大蜜槽,直径约33厘米,高约30厘米,若以之盛水,可放5~6升之多。花朵刚开时倒还有点香味,以后就臭不可闻了。这种臭味可招引苍蝇、甲虫前来采蜜,为它传粉。花儿受粉之后,开始结籽。别看花朵大得出奇,可是结出的种子却极为微小,种子跟花的大小简直不成比例!
有些植物人们在给它起名字时,就有意突出它的气味,以引起人们的注意。例如臭椿树,一听名字就知道它有臭味,臭椿的叶子确有一股难闻的臭味。再如鱼腥草,名字就道出了它有一股鱼腥味。
有些植物,一看它的名字就能知道它什么时候开花。例如夜来香专在晚上开花,暗送清香。迎春花于早春开放,迎来万紫千红的大好春光。
在大自然中,有些花草观其色就能知道其味是香还是不香;有些花草听其名就能知其味;有些花草听其名能知其开花时间。但是,由于植物种类繁多,人们当初在给它们起名字时,往往择其一点,因此,我们不能光看名字来猜其气味和开花的时间。对于每一种花草,要知其香臭,必须身临其境,要想知道它开花的时间,必须亲自实践,详细观察。
花蜜之谜
百花之中,许多花都能泌出花蜜。花蜜是花朵中蜜腺细胞的分泌物,含糖丰富,故又名甜蜜。花儿泌蜜的多少要看天气,通常在暖和、晴朗的天气(气温16~25℃)蜜多,阴雨连绵(气温低于10℃)则蜜少。
雨水多少和蜜也有关系。雨水多,蜜就变得稀薄。此外雨水还能冲走花蜜,这对开敞式的花儿如椴花、柳兰花、枣花最有影响。
风对花蜜也有影响。强风(尤其是西北的干冷风)蒸发量大,使蜜腺细胞萎缩,花蜜自然减少。
有趣的是同一株植物上,上部花儿的蜜远比下部花儿的蜜少,这是由于下部花开得早,尽先夺去了养料的缘故。
农学家的经验证明,当种植草木樨、苜蓿、荞麦……这类出蜜的作物时,如施用磷酸盐和钾盐的合肥,则促使花儿出蜜多;如氮肥多则蜜少,因为有前者能使花儿长得丰满,自然蜜多,后者促使枝叶陡长,对产蜜不利。
此外,花儿多半在刚开,没有经过传粉受精的时候蜜最多,受精后就不出蜜了,因此蜜的产生是花儿招引昆虫(主要为蜂蝶)为之传粉的又一绝技。
春天,蜂蝶纷纷访花就是要采蜜(有一类花如罂粟、蔷薇,芍药不出蜜,名为粉花)。当蜂蝶采蜜时,顺便把花粉带到其他花朵上,这在客观上起了传粉作用。
蜜蜂对花蜜最为敏感。1929年一个科学家做了个有趣的试验:他用彩纸做了些假花扎在树枝上,蜜蜂根本不理,后来他在假花中注人了花蜜,蜜蜂就飞来了。
花蜜有一股特殊的甜味,蜜蜂就用它触角上的嗅觉器官探索,到花朵中蜜的隐藏处采蜜,而且它的味觉器官能辨别甜、酸、咸、苦等味,因此它能知道蜜的好坏。
据科学家统计,我国产蜜的植物多达3000多种,其中蜜最多者有几十种。枣花的蜜有甜、香、浓三大特色,蜜蜂爱采食,并且采食时常呈呆笨的姿态,故北方有“蜂吃枣蜜而醉”的农谚。此外,南北各地的荆条、油菜、紫云英、乌桕、龙眼、荔枝……的花蜜均多而好;柿花、荞麦花的蜜则较淡薄。
燕麦长“眼睛”
燕麦竟然也有“眼睛”?燕麦的“眼睛”其实是构成燕麦植标的细胞上的光感受器。依靠自己的“眼睛”,燕麦不仅能“看见”光,而且还能感受到光的波长、光照的强度和时间。不仅燕麦有“眼睛”,所有的植物都有“眼睛”。正因为如此,植物才能适时控制开花,变换叶子和根的生长方向。
20世纪初,欧洲的植物学家忽略了植物“眼睛”的作用,结果吃了大亏。起先,他们千方百计培育只长叶子不开花的烟草,以提高烟叶产量。但不开花就得不到好的烟草种子,人们只能在冬天到来之前把烟草搬人温室,让烟草在温室里开花结籽。烟草为什么只在温室开花?多次的实验证明,是光照的长短影响了烟草的开花。
50年代,我国东北的试验田曾试种过来自南方的水稻良种,它们长得像牧草那样茂盛,可就是不抽穗扬花,最后弄得颗粒无收。而东北的水稻良种引种到南方,往往连种子都捞不回来。这些都是忽略了植物“眼睛”的缘故。
近年来,植物学家加紧了对植物“眼睛”的研究,从而发现全世界的植物可分为白天光照需超过12小时和少于12小时的长日照植物、短日照植物以及对光照并无苛求的中性植物。科学家还发现植物“眼睛”比较喜欢天然阳光,而且各类植物偏好不同的光,譬如,清晨浅红色的阳光能使生菜籽发芽,黄昏时暗红的阳光则使发芽停顿。
经过不懈的努力,最近人们终于从植物细胞内提取出含量甚少(30万棵燕麦苗中只含几克)的感光视觉色素——一种带染色体的蛋白质,它就是植物的“眼睛”。染色体使蛋白质呈现蓝光,因而使“眼睛”具有吸收光的能力,对不同波长的光作出化学反应。如藻类能对红光、橙光、黄光和绿光都产生反应。清晨当太阳升起时,“眼睛”看到了浅红光就显得异常活泼,黄昏时分天边出现暗红色,视觉色素变得迟钝,植物就闭上了“眼睛”。
进一步研究还发现,因为有了“眼睛”,植物的全身才有灵敏的感觉系统,对光产生各种反应:有一种藻类用“眼晴”根据光照的强弱和角度,在水中游动,甚至可以旋转卯90°。一些蓝藻为了寻找适宜的光照,还能在水中漫游,邻近的植株遮住了光线,“眼睛”就“命令”植物尽快生长,超过障碍,以求得充足的阳光。
人们利用细胞生物学的最新成果找到了植物的“眼睛”,但对它的了解尚嫌粗浅,要彻底揭开这个秘密,还得依靠科学家们的不懈努力。
风流草之谜
提起跳舞草,人们一定觉得很奇怪,人会跳舞,动物会跳舞,难道植物也会跳舞吗?会的。
在我国南方,有一种草叫长叶舞草,是多年生草本植物,属豆科,有1尺多高,在奇数的复叶上有3枚叶片,前面的一张大,后面的两张小,这种植物对阳光特别敏感,当受到阳光照射时,后面的两枚叶片就会马上像羽毛似的飘荡起来。在强烈的阳光下尤其明显,大约30秒钟就要重复一次。因此,人们把这种草又叫“风流草”和“鸡毛草”。
长叶舞草还有一位“姐妹”,叫圆叶舞草,它的舞姿更加敏捷动人。这种草分布在印度、东南亚和我国南方山区的坡地上。
除跳舞草之外,还有会跳舞的树。在西双版纳的原始森林里,有一种小树,能随着音乐节奏摇曳摆动,翩翩起舞。当有优美动听的乐曲传来时,小树的舞蹈动作就婀娜多姿;当音乐强烈嘈杂时,小树就停止了跳舞。更有趣的是,当人们在小树旁轻轻交谈时,它也会舞动,如果大声吵闹,它就不动了。
这种草跳舞的奥秘是什么?这一直是植物学家探讨的问题。对这种现象,科学家们有各种不同的解释。有人认为这是由于植物体内生长素的转移,从而引起植物细胞的生长速度的变化造成的。也有人认为是由于植物体内微弱的生物电流的强度与方向变化引起的。这都是从植物内部找原因,也有人从外部找原因。有人认为,因为这种草生长在热带,怕自己体内的水分蒸发掉,所以当它受到阳光照射时,两枚叶片就会不停地舞动起来,极力躲避酷热的阳光,以便继续生存下去,这是它们为了适应环境,谋求生存而锻炼出来的一种特殊本领。也有人认为这是它们自卫的一种方式,是阻止一些愚笨的动物和昆虫的接近。
关于这种草跳舞的真正原因是什么,至今还没有一致意见。
植物开花之谜
在绿色帝国里,花总是不可缺少的,有的开在春天,有的开在夏天,有的开在秋天,甚至有的还开在冬天。花儿点缀着草原,点缀着生活,给人们带来希望与欢乐。世界上如果没有花朵,那该是多么单调啊!花对人类、对自然是这么重要,因此,多少年来人们就试图解开花儿开放之谜,可时至今日,植物开花问题,仍给人们留下了种种谜团。
当人们把探索的目光投向植物开花时,发现它的机理极为复杂,只好认为植物内部有一种“特殊物质”支配着花的开放。这一说法是德国植物学家萨克斯于1808年提出来的。但“特殊物质”是什么东西,留给人们的仍是问号。无论萨克斯本人,还是其他科学家,都为寻找这种“特殊物质”付出了艰辛,可结果所获无几。
科学家们没有找到“特殊物质”,却发现环境的微妙变化,对植物的开花起到了一定的作用。比如人们发现,当森林里发生火灾时,浓烟会唤醒沉睡的风梨,促进了花的开放。更奇怪的是,有人把风梨平放起来,就是在不开花的季节,它也会开出花来。再比如人们常见的鼠尾草,在充足的阳光下反而不易开花,如果几天连续对它进行黑暗处理后,却加速了花的开放。还有些植物,把其叶子全部摘去后,反而能很快开出花来。这些现象说明,植物从形成花芽到开出花来,并不是由植物内部的“特殊物质”决定的,而是取决于周围环境。
不过科学家们还是愿意从阳光上找开花的原因。1930年,德国植物学家克列勃斯通过实验,证明给植物创造某些条件可使它开花。他曾经做过这样的实验:把一种香连绒草放在很弱的光照下,栽培几年,开始它只是不停地生长,可就是不开花。后来,把它放到阳光充足的地方,竟然很快开了花。他又用其他植物做实验,也取得了同样的结果。经研究认为,光之所以能促进植物开花,是因为植物可以通过光合作用,促使体内不断积累炭水化合物。但克列勃斯经研究发现还不完全是这样,还与植物细胞内糖氮的比例有关。当细胞内糖的比例比氮多时,花就容易开放,如果氮少糖多,花就不易形成。这就是克列勃斯提出的著名的糖氮比例学说。
尽管克列勃斯的学说得到了许多读者的拥护和高度评价,可经过深入实验和研究,发现有些植物并不都喜欢阳光。比如有一种名叫“马里兰巨象”的烟草,它跟一般烟草不一样,花并不在夏末开,从夏到秋,只长叶,不开花。当把它栽到花盆里,放到温室后,竟然在秋冬季节开了花。在1920年发现这一现象的两位美国植物学家加纳尔和阿拉德,经过分析研究,估计白昼的长短是这种烟草开花的决定因素。为验证这种想法是否正确,他们在烟草地里建造了一座小木房,在白昼最长的7月间,每天下午4点就把它搬进屋内,第2天上午9点再搬出去。就这样几个星期以后,这种烟草终于在夏天开了花。这件事使人们发现,不同植物的开花,对日照长短的要求也不一样。
日照的长短对植物的开花是怎样产生作用的?德国的两立植物学家保斯维克和汉特立克从1959年开始,专门就这一司题进行了研究。经研究发现,原来是植物体内有一种叫“光敏素”的东西在起作用。这种色素对光特别敏感,当它吸收红光之后便会发生结构变化,就像计时器一样,让花儿什么时候开放就什么时候开放。但光敏素到底是什么东西,人们一直也没有摘清。
因为光敏素这一假说还有不能达到令人信服满意的地方,所以,前苏联科学家柴拉轩又提出了“开花素”的假说。他曾做过这样一个实验,他把5株苍耳嫁接在一起,只要有一片叶子得到正确的光周期处理,它们就全都开了花。这说明受到处理的叶子产生某种开花刺激物,这种物质可以通过嫁接传递到没有被处理的4株苍耳中,这4株苍耳也就开了花。柴拉轩把这种开花刺激物叫“开花素”。那么开花素是不是就是前面提到的光敏素呢?不是的。但科学家们认为二者有密切关系,是光敏素接受到正确的光处理以后,便像开关一样触发了开花素的合成,导致了鲜花盛开。
可有些科学家又从其他途径找到了植物开花的秘密。前苏联植物学家柯洛米耶茨认为,植物开花与植物体内细胞液的浓度有关。一般的苹果树苗在自然环境下,要3~4年才能开花结果,可这位科学家能让苹果树在一年内开花,他是经过多次实验之后才得出这一结果的。他在果树枝条生长快要停止之前的夏秋季节,进行大量施肥,大大提高了植物细胞液的浓度,就会导致苹果树开花。如果施肥的时间过早或过迟,都不会促进开花。
科学家们通过研究发现,人们可以用药物来调节植物的开花。几年前,中国科学院植物研究所的陆文梁等人以风信子花瓣为外植体进行培养,当培养茎中附加玉米素时,能直接诱导发生花芽,并在瓶中的培养物上直接开出鲜艳的花朵,若附加其他植物生长调节剂,就不会形成花芽。
看来,人们对植物开花的研究,从必然王国向自由王国迈进。但在前进的道路上,植物开花仍有许多谜团等待着人们去破译。
植物的睡眠之谜
植物是需要睡眠的,有些植物的睡眠是很容易就能观察到。比如合欢树,每到夜晚,就会把镰刀样的小叶子成双成对地合抱在一起,进入了“梦乡”。这时,花生的叶子也全都向上关闭着,小枝都有气无力地耷拉下来,显然,它已经熟睡了。睡莲也是这样,白天怒放的花朵,这时也都全都闭拢起来。第二天清晨,当太阳升起来的时候,睡了一夜的合欢叶子、花生叶子又都舒展开来,睡莲也慢慢张开了花瓣。
除合欢树、花生以外,还有红三叶草、酢浆草、白屈菜、羊角豆等,它们的叶子也都是晚上合闭,白天伸开。晚上睡觉的花朵,除睡莲外,还有郁金香、番红花、蒲公英等。
有些植物睡觉的时间不是在晚上,而是在白天。晚香玉就是这样,一到晚上就精神十足,白天却无精打采。烟草花是白天闭合夜间开放。
当夕阳西下时,睡莲就会闭拢花瓣进入睡眠状态。
随着季节的变化,当严冬到来的时候,植物的叶子就开始枯黄凋落,整个植株全部进入了休眠状态,各部分都停止了生长,在酣睡中度过寒冷的冬天。有的植物只是部分在睡眠,如腋芽。
植物学家把这种现象叫做睡眠运动,很早就引起了科学家的注意。
早在1880年,植物的睡眠运动就引起了著名科学家达尔文的关注。他通过对69种植物在夜间的活动作了观察和记录后发现,如果一些叶子因叶片上积聚了露水,或人为地保持叶子在白天的样子而不能自由运动,比能自由运动的叶片更容易遭受寒露或霜冻的袭击。他认为,植物叶子在夜间的活动由于减少了自身热量的散发,有效地抵御了夜晚的寒冷因而有助于植物的成长。达尔文的观点因未得到事实的证明,所以一直未能引起科学家应有的注意。
直到上世纪60年代,欧美和日本的一些科学家们才开始研究植物的睡眠运动,并对此提出了种种假说。其中有人认为,叶子的睡眠运动能使植物免受月光的侵害,因月光的过多照射,可能干扰植物的光周期感官机制,损害植物对昼夜长短的适应:这就是一时很流行的“月光理论”。但这一理论对许多现象难以解释,比如;有些热带植物不具有光周期现象,却也出现了睡眠运动。
前不久,美国加利福尼亚州斯克雷帕斯海洋研究院行为生理学家恩莱特根据自己的实验,对植物的睡眠现象提出—种新的解释,认为植物叶子在夜间的这种姿态能保持其自身的温度,从而促进叶子的生长。他的这一结果,是用灵敏自“热量探测针”对蚕豆类科植物的叶子测量出来的。他发现保持白天姿态的叶子,它的平均温度总是比叶片处于垂直状态的叶子的平均温度要低1℃。别看温差这样小,可对植物白生长却有着重要的影响:在相同的环境下,具有睡眠活动的植物生长速度较快,而且比不睡眠的植物具有更大的长势生长速度可增20%。
植物睡眠的奥秘一步步被揭开,人们对植物这种现象的认识越来越清楚。但是,还有一些现象用以上理论还难以给予圆满解释;有睡眠运动的植物真的比其他没有睡眠运动植物生长得快吗?有些白天睡眠的植物也是为了保持温度吗?没有明显睡眠现象的植物就不睡眠吗?这些还都是未解之谜。
植物的“语言”之谜
要想知道人能不能跟植物谈话,得先要明白植物有没有“语言”,这倒是个十分有趣的问题。人有语言,动物有“语言”,难道默默无闻生活着的植物,也有“语言”吗?通过科学家门的努力,植物的“语言”逐渐被揭示了出来。
植物也有自己的语言,仪器里传出了它们的呼叫声。
最早发现植物有语言的,是一位澳大利亚的科学家。那是在20世纪70年代,他发现植物在遭受严重干旱时,便会发出”咔嗒咔嗒”的声音,后经观测,发现声音是由微小的“输水管震动产生的”。不过在当时人们没有弄明白这种声音是偶然发生的,还是由于渴望喝水而发出的,要是后者,那就太令人震惊了。
这件事已经引起了科学家的高度重视。事隔不久,英格兰大学教授米切尔,就曾把微型话筒放在植物部进行了长期测听-尽管没有取得什么结果,但他仍认为这件事是有研究价值的。
到了1980年,探索植物语言的工作又有了重大进展。美国亚利桑那大学的威廉·金斯勒和他的同事们,在一个干旱的峡谷里装上遥感装置,用来监听植物生长时发出的电讯号。他们发现,当植物将阳光和养分转换成生长的原料时就会发出一种信号。人们只要把这种信号翻译出来,就能对农作物生长的每个阶段,从发芽到收获了如指掌。金斯勒的研究成果发表后,既引起了一些人的兴趣,也引起了一些人的怀疑。
后来,人们不但听到了植物的语言,而且还录了音。植物“歌曲”录音带,是由美国沙乌斯·利士纳堡录音公司制作的。他们把两个精巧的微型电极接在植物的叶子上,当叶子进行呼吸时,便会发出微微的颤动,使电压产生微弱的变化。微型电极跟一个灵敏的话筒相接,话筒就会把植物发出的信号,由另一个仪表把它转换成声音。通过录音发现,不同的植物会唱出不同的“歌”。人们还发现,环境不同,植物唱出的歌也不同,在阳光下或沐浴到水分时,它们的歌声就会变得格外悦耳动听。
植物既然有“语言”,那么,就有了同植物对话的可能。前苏联摩尔达维亚科学院制成了一台供遗传研究用的信息测量综合装置,通过它,就可以同植物对话。同植物进行“对话”的人包括遗传学家、细胞学家、气象学家、物理学家、生物物理学家、化学家、植物病理学家、生物学家和软件学家等。他们每个人都掌握几种植物的语言,通过仪器可以进行同步翻译。科学家们借助于电子计算机,已成功地获得20~30个问题的回答。因为人们能够同植物进行语言的交流,这就掌握了育种的主动权,可以在植物种间杂交时控制遗传变异。
香港有家电子仪器公司生产了一种高灵敏度传声器,能收听到植物的根所发出的声音,并把音频强弱、声音大小如实记录下来。根据记录下来的声波,人们发现当植物缺少养料时,它的根部会发出强弱不同的声音。这就为合理地控制和调节植物的生理状态,提供了条件。
经长期研究,人们还发现了植物的另一种语言——微弱热量语。原来,植物在生长过程中,需要进行能量交换,叙说它受外界条件的影响及生长情况。现在人们已经制造了一种微弱热量测量仪,用来记录植物的热量变化,有效掌握植物的生长情况。
最近,英国学者罗德和日本的科学家岩尾宪三,共同研制一种“植物活性翻译机”,这种机器只要连接上放大器和合成器,就能够直接收听植物的声音。他们在研究中发现,当植物在黑暗中突然受到强光照射时,能发出类似惊讶的声音;当遇到变天、刮风和缺雨时,就会发出低沉、可怕和混乱的声音,好像它们正忍受着某种痛苦。平时,有些植物发出的声音好像口笛在悲鸣,有的则像病人临终时的喘息,还有一些叫声本来很难听的植物,当受到适宜的阳光照射或被水洗过以后,声音就会变得动听起来。
看来,对植物语言的研究真是轰轰烈烈、热火朝天,但植物到底有没有语言,还需进一步研究。
植物的器官之谜
美国芝加哥的一位名叫威格尔斯沃思的大夫制造了一种辐射发生器,这种仪器有许多神奇功能。它不但能测到物质的辐射,通过电光能来杀死庄稼害虫,而且只要把宇航员的照片插入仪器中,就可测得登月宇航员的命运。
1968年,威格尔斯沃恩和兼操作员的妻子路易丝,决定测试准备第一次登月的宇航员的命运。他们把3位宇航员的照片插人仪器中进行测量后,不仅能够追踪监测这些宇航员从地球到月球的来回途中的身体生理状态,而且,他们的仪器辐射能量不会被太空舱金属壳所屏蔽,也不会受到距离遥远的影响,还能测量发射和着陆时超重对宇航员的影响,以及在其他情况下失重的影响。最令人惊奇的是,他们还发现月球周围有一个致命的辐射物带。当阿波罗11号在月球上着陆时,该辐射物带从离月球表面约15英里延伸到65英里。当飞船经过或处于这个辐射带时,宇航员的生命力“降低”了。但当他们离开太空舱,爬下梯子,踏上月球时,情况又有了很大变化。他们发现,在后几次飞行中,那神秘的致命气层的下彖位于月球表面2英里之上,威格尔斯沃思说,在不同的时司,在月球表面不同的地点,这一高度会发生变化。不过他兑,这个问题还有待于进一步观测和证实。
威格尔斯沃思断定,他从宇航员身上所获得的能量信息与通过电磁谱所获得的似乎毫不相干。当飞船处于月球背向也球的一侧时,美国休斯敦航天基地收不到或发送不出无线电信号或其他信号,但对威格尔斯沃思来说不存在这样的伺题,他仍可以通过分析仪器继续监测宇航员。
威格尔斯沃思想,电光能是否除在太阳光线下以外,还能在所有宇宙星体包括外星的光线下产生。他把一个普通的抗海六分仪改装成一架放大10倍的望远镜,固定在他的屋顶上,以便对太空中的任何一点进行观测。
他在观测金星时,用有孔的金属盘代替望远镜的目镜,并在圆盘边缘焊接上一根金属线,以使他所说的电光能传递到房里他妻子操纵的辐射仪上。他妻子用类似测量宇航员身阵器官和各生理系统活力度的方法,观测在金星表面是否有任何类似的反应。结果从宇航员身体器官和生理系统能够收到35种波长中,似乎有一半可以从金星收到。起先,威格尔斯沃思对此大惑不解,后来却恍然大悟。原来,这些射线可能不是来自动物,而是来自植物。于是,他们把地球上的植物当做人类,进行组织器官分析。
他通过对芒果树、柳树和松树进行实验,发现它们似乎都有组织和器官,分别相当于动物的肺脏、松果腺、胸腺、脑垂腺、肾上腺、甲状腺、胃、结肠壁、前列腺、卵巢和神经系统等c但在这3种树之间还有许多奇妙的差异。例如,芒果树似乎有与淋巴系统类似的器官,而柳树和松树则有十二指肠或脾。
后来,他又对百慕大草进行了分析。这种草不靠种子而是通过在地下无限延伸来进行繁殖的。他的研究结果表明,这种草没有性器官,而其他杂草,即使去掉了种子也可发现有卵巢。奇怪的是,百慕大草却似乎有个类似阑尾的东西。
这种发现着实令人震惊,但这些器官到底位于什么地方,是否能像动物器官一样工作,还有待于进一步证实。
含羞草之谜
人们常说小姑娘最爱害羞,可是你听说过有害羞的植物吗?
公园里有一种观赏植物,特别害怕有人碰它的身子,谁要是轻轻碰一下它的叶子,它就把叶子合拢,甚至连叶柄都耷拉下来,宛如一个害羞的少女,含情脉脉,低头不语。因此,人们特别喜欢它,爱逗它,给它起名含羞草。
含羞草是一种豆科植物,茎秆纤细,上面长满了细毛。茎上生有羽毛状的复叶,每张复叶由4片叶子组成,呈掌状排列,每片叶子又由7~24对小叶组成。含羞草的高度,盆栽的一般只有30厘米左右,地栽的可长到1米左右。有的直立,也有蔓生的。秋天一到,开出一朵朵淡红色的小花,很像一个个小红绒球。
含羞草怕羞这是怎么回事呢?在含羞草的小叶和复叶叶柄的基部都有一个鼓起的东西,叫做叶枕,叶枕对刺激的反应最为敏感。叶枕中心有一个大的维管囊,其周围充满了薄壁组织,细胞间隙较大。平时,叶枕细胞内含有较多的水分,细胞总是鼓鼓的,细胞的压力比较大,所以,叶子平分展。当你轻轻碰到它的小叶时,这个刺激立刻传导到小叶柄的基部,于是这个叶枕的上半部薄壁组织里的细胞液便排到细胞间隙中。此时叶柄上半部细胞的膨压降低,而下半部薄壁细胞仍保持原来的膨压,小叶片就向上合拢。如果小叶受到的刺激较强,或受到多次重复的刺激,这种刺激可以很快地依次传递到邻近的小叶,甚至传到整片复叶的小叶和复叶的叶柄基部。这时,复叶的叶柄基部叶枕下半部的细胞膨压降低,而上半部的细胞仍还是鼓鼓的,因此,整张叶子就低下了脑袋,而且4片叶子上的所有小叶都成对地合拢起来。
根据科学家的研究,含羞草的叶子接受刺激以后会发生兴奋,“信息”在体内的传导还挺快,能以每秒15毫米的速度向前传递。当然它比起人的神经传导速度(每秒10万毫米)来要慢得多了,但在植物界中这种传递信息的速度还是相当惊人的。根据试验发现,如果中途有一部分被麻醉剂麻醉后,“信息”的传递就会在那里被中断。
植物生理学家娄成后教授对刺激的传导作过深入的研究,他发现丝瓜、黄瓜的主茎被刺激以后,体内也可以产生很强的兴奋,“信息”传递的范围很大。现已初步证明,这种“信息”是通过维管束系统来传递的。植物体内的维管束系统跟动物体内的神经系统在传递信息方面,可能起着相同的作用。但是,植物所产生的运动反应机理,跟动物组织完全不同,有人认为,它属于一种液体性的传导机制,很可能是由某些物质在受到刺激时,释放到植物体内所特有的螺纹导管的水流中去,引起渗透压的改变,从而导致相应的叶片出现运动反应。
如果停止对含羞草的刺激,过了一段时间以后,原一疲软的叶枕细胞中又充满了细胞液,细胞的压力又恢复正常,于是,小叶又重新张开了,叶柄也挺了起来,一切恢复到原来的状态。恢复的时间一般为5~10分钟。但是,如果我们连续逗它,接连不断地刺激它的叶子,它就产生“厌烦”之感,不再发生任何反应。这是因为连续的刺激使得叶枕细胞内的细胞液流失了,不能及时得到补充的缘故。所以,它必须经过一定时间的“休息”以后才能再次接受刺激,发生反应。
人们从实践中发现,含羞草的叶子不光是用手碰它会发生运动,假如用火柴的火焰去熏它的叶子,或者用烟卷的烟雾去喷它的叶子,甚至用酸类或冷水刺激它的叶子,也会发生同样的运动。
人们还发现,含羞草的这种运动在傍晚时对刺激最敏感,而在黎明破晓前对刺激几乎没有什么反应。
另外,含羞草的运动跟天气变化也有关系。若在干燥的晴天,含羞草的反应就灵敏,叶子稍经触动马上合拢,叶柄也会下垂;若遇阴天,空气潮湿,叶子对刺激的反应就不那么敏感了。根据这个特点,含羞草还可以用来预报晴雨天气。如果轻轻触动含羞草的小叶,发现叶片很快合拢,而且叶柄下垂,并且经过较长时间才恢复原状,你就可以发出“晴天”的预报。反之,假如触动它的小叶,反应失灵,叶片迟迟才能闭合,或者刚闭合又重新展开,你就可以发出“阴雨将到”的预报。
含羞草的叶子为什么对外界的刺激如此敏感呢?只要查查它的“出身”、“历史”就不难理解了。含羞草的原籍是在南美洲巴西,那儿地处热带,经常有猛烈的暴风雨,它是在跟暴风雨作斗争中成长和发展起来的。在长期的生存斗争中,含羞草形成了一种适应自然环境的特性,每当第一滴雨点袭来时,它的叶子就很快地合拢,而且叶柄都跟着下垂,起到了避免暴风雨侵袭的作用。这种有利于生长的特性,一代一代遗传下来,它们的子孙即使远离老家,移居他乡,也还保持着这种害羞的“禀性”。另外,含羞草的运动也可以看作是一种自卫方式,动物稍一碰它,它就合拢叶子,动物也就不敢再吃它了。
最后,还想说一下含羞草对于音乐也是很敏感的。有人做过这样的试验,把含羞草分成两组,一组给它播放音乐,另一组作为对照,结果在同样条件下,“听”到音乐声的含羞草植株比“听”不到音乐的植株高1.5倍,而且叶子也长得茂盛。
含羞草在我国各地广为栽培,它全身可以入药,有安神镇静、散瘀止痛、止血收敛的功能。外用鲜叶切敷,可治疮痛肿毒。若治跌打损伤,则水煎加酒温洗。
妇女树与女儿树之谜
意大利自然科学家罗利斯,在尼日利亚丛林深处的印第安人居留地,发现一棵会怀孕分娩的树,它高约4米,茎长2厘米,茎的顶端竟长着一个“性器官”。这棵奇树没有花蕾,它的花朵都是从“性器官”中分娩出来的,就像动物繁殖后代一样。大树“分娩”后,鲜艳夺目的花开始萎缩枯干,变成黑色,树的“性器官”也开始收缩。到12月份尼日利亚夏天到来时,才重新出现。大树结果也是在它的“性器官”内进行的,就像母亲的胎儿那样,生长期长达9个月。它的外壳呈灰色,革质,内有果肉和12颗核,成熟后就离开母体。种子没有生命力,不会发芽生长。罗利斯给这棵树命名为“妇女树”。罗利斯在热带森林里徒步跋涉了500公里,又发现两棵同类的“妇女树”山他把“妇女树”的照片和一些果实带回意大利,引起了植物学界强烈的反应。但这种树特异的生理机能,却至今仍然是个谜。
无独有偶,我国的神农架林区中的万富村,有一棵5米高的含羞树。这棵树在秋天的夜间开花,但不结果。它的怪异之处是,老人、儿童和妇女无论怎样看它,它都叶茂花艳,毫无变化;可是,当青年男子看它时,那怕瞟它一眼,它便立即叶缩花萎,树枝下垂。当地人叫它“女儿树”,树木为什么有这种使人不可想象的习性,还是一个谜。
千年古莲绽新花之谜
提起莲子,人们并不陌生,但说到古莲子,恐怕知之者便不多了。
1923年,日本学者大贺一郎在我国辽宁新金县普兰店一带进行调查时,在距今500~2000年的泥炭层中采到了一些古莲子,并培育使其发了芽。
1952年,北京植物园的科研人员在辽宁新金附近的泡子屯,一个干枯的池塘里挖掘出一些古莲子,并使这些莲子发了芽,3年这些古莲还开了花,结了丰硕的果实。1974年,科研人员又对在库房的布袋内放了22年之久的古莲子进行发芽试验,4天后,发芽率竟达到了96%。
1975年,大连自然博物馆的科技工作者在新金县孢子乡附近的灰褐色泥炭中,再一次采集到了古莲子。1985年5月初由大连市劳动公园植物园进行培育试验,经过3个月的精心培育,于8月中下旬开花。
1995年,美国洛杉矶加州大学研究人员,使一颗在大连普兰店莲花泡发现的,具有1200年历史的莲子发芽。该大学植物生理学家简·舍恩米勒描述说;“这颗沉睡了1000多年的莲子经过4天的培育之后,就像现代莲子一样出芽了。”
莲是一种古老的植物。古莲子开的花与现代荷花就其植株外貌来说区别不大,但就古莲子与现代莲子本身比较,却有以下明显的不同;古莲子个体小而轻,外表光滑黑亮,无花柱残存,含水量低,吸水速度快,吸水率高,发芽速度快。
从莲的构造看,它虽属于双叶植物,却具有古老植物中单子叶植物的形态特性。通常双子叶植物的实生苗的子叶是对生的,很少是互生,而莲子内的两枚子叶则呈互生排列,且茎部合生。双子叶植物茎内的维管束为环状排列,而莲则像单子叶植物那样分散排列。莲的叶脉除一根返到叶夹者外,其余都是二歧式分枝叶脉,这又是一种原始性状。不仅如此,莲的实生苗还有直立的茎轴和末发育的主根,这是曾在陆地上生活过的植物,为了适应水生环境,才出现的形态变化。同时,水生植物的莲,还保持了陆生高等植物空中传粉的“要求”。这就证明了莲的祖先曾在陆地上生活过,后来为了适应水生环境的需要,某些器官产生了比较大的简化或退化(如根部的退化)。总之,莲所保持的原始性状,在植物进化系统上具有很高的研究价值。有人曾把它和水杉相提并论,称之为“中国的两种绝妙植物”。
一般来讲,在常温条件下,植物种子的有效寿命为南三年左右,8年至15年左右就称为“长命种子”了。而莲子在地下埋藏了上千年后,仍能发芽生长,这确实值得研究。
古莲子寿命为什么达千年之久?这就有待于科学家去研究了。
古莲子胚细胞原生质逾千年而仍有生机,在条件适宜时,细胞还能分裂繁殖的事实,对于研究生物休眠、植物种的延续,以及物种起源等具有启示作用。
兰州醉瓜之谜
兰州产的醉瓜曾醉迷了不少游客。因为它长相奇特,小圆、皮麻、微带酒香,所以能使外地游客爱不释手,吃不离口。据报道:
兰州醉瓜,也叫麻醉瓜,皮薄肉厚,含糖量高,因熟透的瓜带有一股浓郁的酒香而得名。由于醉瓜成熟后极易裂口,不便运输,所以很少被贩运到外地,产量也逐年减少,就是在栽培历史悠久的兰州市黄河北岸的青白石乡种植面积也越来越少,目前年产量只有300多吨,所以就越显得珍贵。
这种瓜为什么能具有酒味,这就是在大自然创造物种时的鬼斧神工之力了。目前地球人类利用生物工程技术尚无法制造出这样优异的物种来。
植物的化学武器
植物利用它们自己特有的分泌物质作为“化学武器”来对付昆虫和其他动物,取得生存的权利,使自己立于不败之地。这是植物对动物实行的“化学战”。
植物的骗术往往令昆虫大上其当。
在丰富多彩的植物世界内部,有些植物也常常利用特有的“化学武器”来对付自己的“邻居”,这就是发生在植物之间无声的“化学战”。
苦苣菜就是欺弱称霸的典型。它是一种杂草,可是你千万别小看它,它竟敢欺侮比它高大的玉米和高粱。在玉米或高梁地里,如果苦苣莱成群,它们就会称王称霸,并将玉米或高粱致于死地。苦苣菜使用的法宝就是它们根部分泌的一种毒素,这种毒素能抑制和杀死它周围的作物。
在葡萄园的周围,如果种上小叶榆,葡萄就会遭殃。小叶榆不容葡萄与它共存,它的分泌物对于葡萄是一种严重的威胁,因此,葡萄的枝条总是躲得远远的,背向榆树而长。如果榆树离葡萄太近,那么,榆树分泌物的杀伤力就更大,葡萄的叶子就会干枯凋萎,果实也结得稀稀落落。如果葡萄园周围是榆树林带,距离榆树林带数米处的葡萄几乎全被它们致死。
在果园里,核桃树对苹果树总是不宣而战,它的叶子分泌的“核桃醌”偷偷地随雨水流进土壤,这种化学物质对苹果树的根起破坏作用,引起细胞质壁分离,因此,苹果树的根就难以成活。此外,苹果树还常常受到树荫下生长的苜蓿或燕麦的“袭击”,使苹果树的生长受到抑制。
那小小的紫云英,也常常依仗自己叶子上丰富的硒去杀伤周围的植物。下雨天气是它杀伤其他植物的有利天时,硒被雨冲涮、溶解,流人土中,毒死与它共同生长的植物,成为小小的一霸。
生长在美国加利福尼亚州南部里上的野生灌木鼠尾草,称霸得更凶,它的叶子能放出大量的挥发性化学物质,主要是桉树脑和樟脑。这些物质能透过角质层,进入植物的种子和幼苗,对周围一年生植物的发芽、生长产生毒害。鼠尾草的这种“化学武器”十分厉害,在每棵鼠尾草周围1~2米之内,竟寸草不长!
在植物界也有双方鏖战,两败俱伤的情况,例如菜园里的甘蓝和芹菜就是一对“冤家”,它们的根部都能分泌化学物质,作为杀伤对方的“化学武器”,两者碰在一起,谁也不示弱,谁都想把对方制服,结果鏖战一场,弄得两败俱伤,双双枯萎。
水仙花和铃兰花都是人们喜爱的花卉,如果把它们放在一起,双方也有一场激战。双方散发的香味都是制服对方的“武器”,一场激战之后,结果双双夭折。
从上面所举的事例可以看出,植物之间的“化学战”使用的都是“化学武器”,而这些“化学武器”都是它们各自特有的化学分泌物质。近年来,各国对植物化学分泌物质的研究都很重视,现已形成了一门崭新的科学——化学生物群落学。植物的分泌对于它们的生活有着极其重要的意义,研究植物的分泌,可以为作物的间作、套种、混作,为合理地选配造林树种以及合理地布置果园提供可靠的科学依据。
在农业生产上,人们常常利用植物特有的“化学武器”来防治病虫害和消灭田间的杂草,这对农业增产、减少使用农药、避免环境污染有着重要的意义。
例如,菜粉蝶害怕番茄或莴苣的气味,只要把番茄或莴苣跟甘蓝种在一起,就可以使菜粉蝶不敢靠近,从而使甘蓝免受菜粉蝶的侵害。在大豆地里种上一些蓖麻,蓖麻的气味会使危害大豆的金龟子退避三舍。大白菜容易得根腐病,而韭菜能充当大白菜的“保健大夫”,为大白菜治病。大蒜分泌的大蒜素,也有很强的杀菌作用,它也是大白菜的“保健大夫”。大蒜还能抑制马铃薯晚疫病的蔓延。南方的油茶是一种油料树,它经常得烟煤病,原来山苍子的叶子和果实能散发芳香油,芳香油中的柠檬醛有杀死烟煤病菌的能力。所以,山苍子也是专门为油茶治病驱魔的大夫。洋葱跟胡萝卜间作,可以互相驱逐对方的害虫。
有些植物根部的分泌物,常常是消灭田间杂草的有力“武器”。例如,小麦可以强烈地抑制田堇菜的生长,燕麦对狗尾草也有抑制作用,而大麻对许多杂草都有抑制作用。
纠缠不休的杀手
热带森林特别是从未开发过的原始森林,是许多凶猛的野兽经常出没的地方。那层层叠叠、纵横交错、种类繁多的植物,有参天的高大乔木,也有比较矮小的灌木,还有下层的草本植物。在这些植物中,有的依附其他植物而生长,有的死死缠住高大的树木,专横跋扈,置高大树木于死地。这种专门欺负、毁坏参天大树的植物,被称为绞杀植物或毁坏植物。
在我国西南边陲的西双版纳密林中,经常可以看到绞杀植物毁坏参天大树的惨景。别看那参天大树气势雄伟,一旦被绞杀植物寄生、缠住,就像得了不治之症一样,最终都逃脱不了死亡的命运。
参天大树是怎样染上这种寄生“病”的呢?俗话说,“病从口入”。可是大树没有长口,寄生“病”又从何而来呢?原来这个“口”不在大树身上,而是森林中飞鸟的口。例如,当榕树的果实成熟的时候,林子里的飞鸟相互争啄,但是,果实里的种子只是在鸟儿们的肠胃里旅行了一圈,并没有被消化掉。当鸟儿们在树林里休息、嬉戏的时候,未曾消化的种子就随着鸟粪撤落在树干或树枝上。这些种子有着高超的本领,不用人土就可萌芽、长根。它们长出的根很特殊,能悬挂在空中,被称为气生根。这些气生根有的顺着大树(寄主)“爬行”,有的悬挂半空,慢慢垂人地面,扎入土中。入土的气生根便从土壤中吸取养料和水分,营养小苗。随着小榕树的长大,气生根越来越多,越长越粗,纵横交错,结成网状,将寄主的树干、树枝团团包围起来,而且紧紧地箍住大树的树干。于是,一场你死我活的“争夺战”开始了。
参天大树沾上绞杀植物之后,总想挣断绞杀植物的“紧箍网”,但已无济于事。绞杀植物很是厉害,施展了唐僧的“紧箍咒”,网眼状的根越长越粗,死死勒住寄主的树干不放,把大树勒得“喘”不过气来。不但如此,它们还依靠扎入土中的气生根和附生根,拼命地夺走寄主的养料和水分。它们繁茂的枝叶窜过寄主的树冠,与寄主争夺阳光。参天大树一旦得上这种寄生“病”,就甭想有生的希望了。这场树间的斗争日复一日、年复一年地进行下去,结果是大树被弄得精疲力尽,逐渐衰退,而绞杀植物却根深叶茂,欣欣向荣。鏖战结束,大树被绞杀,根子烂掉,成了绞杀植物的养料。参天大树的根子一烂,树身经不住风吹雨淋,慢慢腐朽、剥落、消失。而那被绞杀植物则留在原地,像个空筒。此时的绞杀植物简直成了不可一世的胜利者,它们的网状根便互相愈合。于是,在原来参天大树的地方,代之而起的是独立生长的绞杀植物。这场你死我活的争夺战可以经历十多年,以至几十年。
绞杀植物不但是西双版纳热带雨林中的特殊景色,而且是非洲、印度和马来西亚雨林中的常见植物。绞杀植物以桑科的榕属植物为最多。在热带雨林中,死于绞杀植物的乔木很多,例如菩提树、红椿、白椿、龙脑香、天料木和团花树等。
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