书城科普读物植物(科学探究丛书)
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第12章 植物对人类的贡献(2)

据南京有关单位试验,城市马路上的汽车噪音穿过12米宽的悬铃木树冠,到达树冠后面的三层楼窗户时,与同距离空地相比,其噪音可降低3~5分贝。马路上20米宽的多层行道树(如雪松、杨树、珊瑚树、桂花各一行)可降低噪音5~7分贝;18米宽的圆柏、雪松林带,可降低噪音9分贝。另外,乔、灌木、草地结合的绿化街道比不绿化的街道可减低噪音8~10分贝。一般认为,分枝低、树冠低的乔木比分枝高、树冠高的乔木减低噪音的作用大;树冠密,叶面大的吸音效能强。城市住宅区,用一排茂密的灌木,其后再种一排高大乔木来隔离马路上的汽车噪声,占地不多且隔音效果好。森林消除噪音的能力就更强了。科学实验证明,40米宽的林带可使噪音减少15~20分贝。植物为什么能起到天然消音器的作用呢?传统的观念认为,植物的消声作用是声波在树林中传播时,经树叶、树枝的反射和折射,消耗掉一部分能量,从而降低了噪声。

但是科学工作者们发现,树上的叶子不能吸收声音,因为机器振动和交通车辆发生的声音其波长恰恰与叶子所能透过的声音的波长相同。而真正能起到消声作用的却是树林下或森林底部的腐烂了的叶层。同时,粗大的树干和茂密的树枝,消散了声音,然后使部分声音沿着树枝和树干传导到地下被吸收掉。因此,不要把树上落下的叶子扫光,使之日积月累在树底下形成稠密的叶层,这样,既能消除噪音,又能促进树木生长。

植物预报天气

我国有一种常绿乔木,它的树叶会随天气的变化而变色,是名副其实的“气象树”。这就是青冈栎,又叫青冈树。熟悉它的人都知道,晴天时,树叶呈深绿色;久旱将要下雨前,树叶变成红色;雨过天晴,树叶又恢复原来的样子。根据树叶颜色的变化,人们便可以预测天气是晴天还是阴雨天。这是为什么呢?我们知道,一般树叶中含有叶绿素、叶黄素、花青素等,在一般情况下,叶绿素的合成占了优势,其他色素都被叶绿素掩盖了,所以叶片呈绿色。而青冈栎对气候条件非常敏感,当久旱将要下雨前,光强、干旱、闷热,叶绿素的合成受到抑制,花青素的合成占了优势,因而叶色变红;当雨后转晴,叶绿素的合成又占了优势,所以树叶又变成了绿色,于是树叶颜色的变化就成了预报天气的晴雨表。

在新西兰有一种花也能预报天气,当它的花瓣呈现萎缩包卷状时,便会出现阴雨天气,当地居民看花出门,如花开得很精神,就预示着不会下雨,而当花瓣呈现伸展大开形状时,便会出现晴空万里。这种花的花瓣是随着空气中湿度的变化而变化的,湿度越大,花瓣越卷缩;湿度越小,花瓣越伸展。人们从花瓣的卷缩和伸展中便可预知天气是晴天还是雨天。

植物不仅能预报天气,日本科学家通过实验和研究发现:有些植物还具有预报地震的特殊本领。东京大学有位教授,通过采用高灵敏的记录仪,发现合欢树能预报地震。他指出,在没有地震的正常情况下,合欢树发出的电信号具有固定的形状;在大地震来临之前的50~10小时,合欢树发出的电信号为“锯齿状”;在中小地震开始前50小时左右,发出的电信号变成“波状”或“胡须状”;当海底火山喷发时,发生的电信号为“尖刺状”;在发生像日本海中部地震和宫城县近海地震这样一类特大地震时,合欢树发出的电信号夹杂有“锯齿状”、“波状”和“胡须状”。

南美植物遍世界

15世纪末,哥伦布发现“新大陆”后,欧洲殖民者纷纷来到美洲“淘金”。

他们看到当地土著印第安人栽培了不少奇特植物,好奇之余便把这些栽培植物带到了欧洲,在世界各地广为传播。这些植物中最著名的当属人们现在日常生活所不可或缺的番茄(西红柿)、玉米(玉蜀黍)、番薯(红薯)、烟草、向日葵和马铃薯(土豆)等。

番茄。番茄是茄科植物,果实形状若柿,颜色鲜红,因此也称为西红柿、洋柿子和红茄。番茄原产于南美洲安第斯山区,印第安人很早就将它们作为食用植物而在秘鲁和墨西哥等地栽培。1554年葡萄牙殖民者来到墨西哥,发现这是一种与众不同的植物,便将其作为奇花异草带回欧洲做观赏用。但当时人们不太敢接近它,因为它全身长满了密密的茸毛,并且汁液有一种怪味,人们把番茄与同为茄科的有毒植物颠茄和曼陀罗联系起来,因此视番茄为毒果。希腊人当时称它为“狐狸的果子”。

意大利人首先认识到番茄是一种非常有价值的食用植物,其果实肉厚汁多,酸甜可口,营养价值大,维生素C含量较高。番茄中所含的番茄素有助于消化和利尿,对肾病患者十分有益,既可做色拉生食和作为蔬菜烹调,也可腌食、做成果酱、果汁和各种沙司。于是,番茄被冠之以“金苹果”和“爱情果”而加以推广,其悦目的颜色、美丽的外形、可口的味道和多样的吃法,日益获得了人们的青睐。我国在清朝末年引进了番茄,开始栽培。番茄在当今社会已成为人们最主要的蔬菜之一,全世界的番茄品种已达4000多种。

玉米。玉米是美洲唯一土生土长的谷物,亦称玉蜀黍,为禾本科一年生草本。

玉米远在7000年前就被居住在今墨西哥城附近高原上的印第安人所栽培。当时玉米的雌穗只有铅笔头那么大,仅10余粒玉米。到1492年哥伦布发现美洲时,玉米的种植已从中美洲向北传到五大湖地区。我国关于玉米最早的记录是在1511年。当时,在安徽的颍州就已开始栽植玉米了。那时距哥伦布发现新大陆不到20年,比起番茄,玉米的传播要快得多。葡萄牙人1496年到达了爪哇,1516年又来到中国,而在16世纪初侨居南洋群岛的中国人已不少,因此玉米应是通过海路,由葡萄牙人和华侨带到中国的。

玉米是世界最重要的粮食作物之一。它可用作饲料、食物和工业原料。

在许多地区作为主要食物,但营养价值低于其他谷类。除食用外,玉米也是工业酒精和烧酒的主要原料。玉米不可食用的部分也可做造纸、建材、燃料等。玉米是世界上分布最广的粮食作物之一,种植面积仅次于小麦,种植范围从北纬58°(加拿大、俄罗斯)至南纬40°(南美)。在美国,玉米是最重要的粮食作物,产量占世界一半。我国是世界玉米生产的第二大国,年产约3300万吨,主要种植于东北、华北和西北各地。

番薯。番薯是印第安人栽培的又一种粮食作物,属旋花科,亦称红薯、甘薯和地瓜等,是一种生长在热带地区的草本植物。茎蔓生,茎节着地后可生长出不定根,叶心形至掌状深裂,性喜温暖多光,耐旱、耐碱。其块根含有大量淀粉,可做粮食或供制酒精等。番薯生长在热带美洲地区,哥伦布发现新大陆后才开始在世界各地传播。

番薯传入我国大约是明朝万历年间。近400多年来,番薯在中华大地广为扎根,其顽强的生命力受到老百姓的普遍欢迎。

烟草。烟草是茄科烟草属的植物。该属目前公认为有16个种,绝大部分产于热带美洲,为一年生草本,茎直立、棱形,茎叶被粘性腺毛;叶多变异,有圆形、卵形、心形、披针形等,随品种而异;圆锥花序顶生,花冠呈圆筒状或漏斗状,淡红或淡黄色,蒴果卵形;性喜温暖、耐旱,适宜排水良好、有机质含量适中的土壤。

人类最早的吸烟者当数美洲的印第安人。

烟草大约在1530年由西班牙人带入欧洲。1556年,安特热维特从巴西把烟草种子带到法国,种植在他的花园里。

烟草以后逐渐由美洲传遍世界各地。大约在17世纪初传入中国。中国史书上最早提到烟草的是明末名医张介宾的《景岳全书》,上面这样记载:“烟草自古未闻,近自我万历(1573年~1620年)时,出于闽广之间,自后吴楚土地皆种植之。”烟草的成分主要是焦油和尼古丁(烟碱)。现代医学已证明,吸烟与人体多种疾病,特别是肺癌有明显的关系。

向日葵。向日葵是菊科一年生草本植物,英文名字Sunflower,即太阳花之意。其茎直立,圆形多棱角,质硬被粗毛;叶通常互生,两面粗糙;头状花序单生,花序边缘为中性的舌状花,黄色,花序中部为两性的管状花,能结实;瘦果,果皮木质化,种子富含油脂,可食用或榨油。种子油可做润滑油和用于制肥皂、油漆等,种子烘烤后可食用或碾碎用于制面包和类似咖啡的饮料。向日葵原产于美洲,广布于温暖干燥的地方。向日葵有一个特点,即向光性。正是由于这种特性,而被南美的印加人视为神花,有“印加魔花”之誉。

“印加”一词在印第安语中的含义是“太阳的子孙”,印加人自称为太阳神的后裔。印加人非常崇拜太阳,对于能够围绕太阳转的向日葵也视为神花。今天,有较多印加人后裔的秘鲁和玻利维亚等国家,都将向日葵作为他们的国花。1510年,向日葵由西班牙探险队带到了欧洲。至18世纪,俄国开始种植向日葵,并逐渐成为俄罗斯主要的经济作物之一。

马铃薯。马铃薯是茄科属的一年生草本,高50~100厘米,地下茎形成几个到20多个不同形状和大小的块茎;一般可重300克。马铃薯起源于南美洲秘鲁的安第斯高原和智利沿岸。印第安人种植和食用马铃薯的历史可以追溯至公元前2800年~公元前2000年,在秘鲁印第安人的古墓中曾发现大量嵌有马铃薯图案的各种陶器和马铃薯的残枝。

1523年~1543年,马铃薯越过大西洋进入西班牙和欧洲。到18世纪末,马铃薯成为欧洲大陆国家(尤其是德国)和英格兰西部的主要作物。19世纪初,马铃薯传入俄国。

大约在19世纪初,马铃薯最早从南洋一带进入中国,开始在台湾种植,以后传入福建、广东沿海各省,逐渐传入内地。由于马铃薯产量高、营养丰富、生态适应性强,从平原到丘陵、直至数千米以上的高原山区都可以种植,既可做蔬菜,又可当粮食,所以被人们广为种植,成为世界五大作物(稻、麦、玉米、高粱和马铃薯)之一。目前欧洲种植马铃薯最多,产量占世界的60%。

今天,番茄、玉米、番薯和马铃薯已成为世界各国人民最基本,也是最普通的食物之一,这是美洲印第安人对人类最伟大的贡献之一。

漫谈毒品植物

近年来,毒品问题一直都是人们比较关注的社会问题。反毒和禁毒受到世界各国政府和人民的高度重视。今天,危害最深、范围最广、影响最大的三大毒品——海洛因、大麻和可卡因,其实都是从植物中提取的。在这些植物的提取物尚未变成毒品之前,它们对人类生活也颇有贡献,尤其在医疗和强身健体方面具有显著的功效。因此,正确地认识这些毒品植物,了解它们的来龙去脉,才能自觉地增强反毒禁毒的决心,使这些植物不被滥用而导致对社会秩序的危害。

罂粟。罂粟是海洛因毒品的源植物,为罂粟科罂粟属植物,俗称大烟花。这是一种高0.6~1.2米的一年生草本植物,有乳汁,茎直立有分枝,通常被白粉,无毛或微具毛;叶长椭圆形至矩圆形;边缘有缺刻或深裂,下部叶有柄,上部叶无柄但基部抱茎。花单生于茎的顶端,直径约7~10厘米,圆形花瓣有4枚,颜色多样,有白、粉红至紫色,极为美丽。花期为5月,果期则为7~8月。当果还呈绿色,果实尚未完全成熟时,如果用小刀划破果皮,就会有一种白色的乳汁流出,暴露在空气中会自然干燥凝结,其后便呈褐色或黑色的固体物,俗称“烟土”,也就是举世闻名的鸦片。

鸦片是英语Opium的译音,也称为阿片或大烟。Opium一词来源于希腊文Opo,意指植物的汁。鸦片的正常合法用途是在医疗上,其有效成分为生物碱,含量可达20%,主要有吗啡、可卡因、那可汀和蒂巴因等。鸦片具有镇痛、麻醉、镇咳和止泻等作用,其副作用是易于成瘾。罂粟的原产地在小亚细亚,由于鸦片在医疗上的特殊贡献是缓解病人的剧痛,因此,人类为取得鸦片而主动种植罂粟。罂粟由希腊及美索不达米亚缓慢地向东传播,印度曾是世界上种植罂粟最多的地方,历史也很长。约在7世纪时,罂粟和鸦片开始从波斯传入我国,明朝李时珍在其伟大的中医药著作《本草纲目》中记载了鸦片,称之为“阿芙蓉”。虽然鸦片在医疗上有特殊价值,但长期服用后会上瘾而毒害身体。到17世纪,吸食鸦片在我国已成为严重的社会问题。1840年英帝国主义为了维护其可耻的鸦片贸易发动了侵略中国的鸦片战争。从此,开始了我国人民蒙受长达100多年的半封建半殖民地社会的屈辱史。

然而使人没有想到的是,当年毒害中国人民的鸦片,其提纯后的吗啡衍生物——海洛因(二乙酰吗啡)却给西方世界带来了更严重的危害。海洛因是英国人莱特于1874年首先合成的。当时的德国科学家却认定是一种药效显著的非上瘾性麻醉剂,一家德国公司决定生产这种药物,并用德文中代表女英雄的词Heroin作为药名,并在世界各地广为宣传。海洛因是白色结晶状粉末,大约每10~12公斤的鸦片溶液可提取1公斤的吗啡碱,再经醋酸酐处理,可制得1公斤海洛因,价值高达25万美元。海洛因的麻醉、镇痛作用远较鸦片强,镇痛效力为吗啡的4~8倍,然而其副作用却远远超过它的医疗价值,它极易成瘾、且难戒断,应用过量可因呼吸抑制而死亡。世界各国目前都将海洛因作为重要毒品而加以缉查和禁绝。

目前,世界上罂粟主要产地为亚洲,两大产地一个在阿富汗、巴基斯坦和伊朗三国交界处的“新月地带”;另一个为位于缅甸、老挝和泰国三国交界处的“金三角”地区。这里的气候、土质十分适宜罂粟的生长,因此种植数量很大。

我国罂粟科植物约有12属16种,大部分为观赏植物。如常见的虞美人,其花色有红色和粉红等,姿态轻盈秀丽,令人遐思万千。

大麻。大麻生长于温带地区,源于中亚。我国早在公元前2800年,就已开始栽培大麻以获取纤维。欧洲地中海国家在公元纪年开始也已种植,中世纪时,更扩大到欧洲其他地区,1500年进入南美洲的智利,又过了100多年移植入北美洲。