书城科普读物求知文库-生物与生态系统
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第9章 植物的结构和生活(3)

非洲生有一种马尔台尼草,它的果实两端像羊角一样尖锐地伸出来,且长有硬刺,人们给它起了个令人恐怖的名字“恶魔角”。它就像其名字一样可怕,成熟后“恶魔角”掉在草的附近,如果鹿儿前来吃草,往往会不慎踏上“恶魔角”,痛不欲生。

没有硝烟的生死大战

植物界姹紫嫣红,似乎总是那么和平、宁静。其实,在它们内部,也有着激烈的生死大战。

有人种植了铃兰和丁香,不久花儿盛开了,可是他很快发现,丁香早早地夭折枯萎了,而铃兰却依旧美丽芬芳。他又在铃兰旁放置了一盆水仙花,可是没过几天,铃兰和水仙也都萎缩,慢慢地死去了。

难道它们中有着深仇大恨不成?其实,这就是植物之间的竞争。

在农田里,如果高大的玉米和高粱遇上又矮又丑的苦苣菜,也只有甘拜下风,因为苦苣菜根部分的分泌物能抑制它们的生长,弄不好还会把它们慢慢毒死。小小的芥菜也能把高大的蓖麻打得狼狈不堪,不过如果遇上卷心菜,双方的日子就都不好过了。芹菜是个挑剔的家伙,跟菜豆、甘蓝,它都不愿打交道。番茄、黄瓜、南瓜、茴香这类蔬菜,则是马铃薯的大敌。而豌豆、冬油菜和莴苣则不愿与洋葱、韭菜为伍,否则它们会互相排挤,谁也过不好。

在果园里,同样进行着看不见“硝烟”,但是却激烈异常的生死大战。

杨树能控制葡萄的生长;而榆树更为“狠毒”,能杀死自己周围几米内的所有葡萄;甘蓝和胡萝卜也是葡萄的天敌;苹果树和胡桃树也是势不两立的仇人,胡桃叶的分泌物随雨水进入土壤,让苹果的根吸收到,就会使苹果生长缓慢。

森林里也在进行着明争暗斗。接骨木是林中一“霸”,能排挤松树和白叶钻天杨,扩大地盘。高大的栎树是个“小心眼儿”,和比自己矮的榆树不仅说不上话,还赌气地背过身,其实也难怪,和榆树在一起,栎树就会发育不良了。

植物界的这种争斗,其实也不过是为了争夺水分、养料、空间和阳光,在竞争中,植物纷纷巧妙地利用了化学物质。为了生存,植物界的斗争也是很“残忍”的,可人类效仿植物研制化学武器,又是为了什么?这是否违背了植物的初衷呢?

看似平静的植物界,真的不平静!

植物也有血型

植物是不是也有自己的血型?一个日本科学家作了肯定的回答。他研究了500多种被子植物和裸子植物的种子和果实,发现其中60种有O型血型,24种有B型血型,另一些植物有AB型血型,但他就是没有找到能够断定是A型的植物。

后来,人们研究证实,植物体内确实存在一类带糖基的蛋白质或多糖链,或称凝集素。有的植物的糖基恰好同人体内的血型糖基相似。如果以人体抗血清进行鉴定血型的反应,植物体内的糖基也会跟人体抗血清发生反应,从而显示出植物体糖基相似于人的血型。比如,辛夷和山茶是O型,珊瑚树是B型,单叶枫是AB型,但是A型的植物仍然没有找到。

为了搞清楚血型物质在植物体内的基本作用,科学家对植物界作了深入研究,得出这样的结论:如果植物糖基合成达到一定的长度,在它的尖端就会形成血型物质,然后,合成就停止了。血型物质的粘性大,似乎还担负着保护植物体的任务。

但是,植物界为什么会存在血型物质?为什么又找不到A型的植物?这至今还是一个谜。

植物“选择”自己的“媒人”

昆虫对植物花朵的颜色是有“选择”的。比如,蜜蜂就“不太喜次”黄色,而“喜欢”红色和蓝色。更有趣的是,有些植物的花朵还“选择”昆虫,例如金鱼草,它的花朵平时闭合着,等到它所“喜欢”的一种小蜂飞来时,花儿立即开放了。别的昆虫来“叩门”,它理也不理。还有待宵草,它的花儿到夜间才张开笑脸,这时候,有一种白天躲在阴暗地方的小蛾,就会飞来“帮”它传授花粉。夜间开放的花朵,大多是白色或黄色的,否则,在黑夜中就不容易被昆虫发现。

在植物中,有许多花是由特定的虫类作“媒人”的。它们在长期的生活中,与某一种昆虫形成特定的关系。如果没有这种昆虫,那些花就不能结果;如果失去了那些花,这一种昆虫也就难以生存。比如,从英国移植到新西兰去的红三叶草,虽然能存活下来并且能开花,但是那里没有替它传送花粉的丸花蜂,所以不能结果。后来,人们把丸花蜂也运到了新西兰,红三叶草才有了种子。又如丝兰,给它传送花粉的是一种蛾,就叫丝兰蛾,如果没有这种丝兰蛾,丝兰的花就不能结籽,而这种蛾除了生活在丝兰里,别的地方都不适合它生存,所以丝兰一枯萎,丝兰蛾也就死亡了。

南美洲有一种叫罗里杜拉的捕蝇树,专由蜘蛛给它传送花粉。这种树的枝叶能发出强烈的香味,叶子能分泌出胶质的液体,蝇子嗅到树的香味后,纷纷从四面八方飞来,一来就被粘在了叶子上。不过罗里杜拉自己并不吃蝇子,它是“捕”来给蜘蛛吃的,作为蜘蛛给它传送花粉的“报酬”。

也有些花对小虫一点也不客气,简直是“强迫”小虫为它们传送花粉。

年轮里的科学

年轮,年轮,一年一轮,年年有轮。它记录了树木度过的多少春秋的脚印:它反映了树木跟大自然进行搏斗的艰难历程;它告诉你树木经历的气候变化;它向你汇报了太阳黑子活动的规律;它又向你报告了大气污染的状况。

年轮是部天书,它告诉你历年气候变化的情况和规律。年轮的宽窄疏密,不仅反映了树木生长的速度,木材的年生长量和质地优劣,而且记录了气候变化的情况。气候温和,年轮则宽疏均匀;气候持续高温,年轮就特别宽疏;气候寒冷,年轮则狭窄;气候特别寒冷,年轮更为窄密。通过对年轮的分析,可以获得几百年甚至几千年的气候变迁规律,依据它可以预测未来气候的变化,做长期的气候预报。如对西藏高原树木年轮的分析,初步知道在20世纪西藏有过两次大的降温,20世纪20年代前后,西藏降雨量特别丰富,以后又显著下降,目前又稍有增加的情况。通过对年轮的分析,还可以初步掌握气候变化的规律和变化周期,大约200年为一周期,110年、92年、72年、33年为不等的小周期变化。年轮真是一部天书。

年轮汇报了太阳黑子活动的规律。当太阳出现黑子群时,对气候的影响很大,可以使无线电波中断,可以使气候无常,并常常有暴雨或飓风出现。

这都说明太阳黑子活动剧烈增强,辐射出的光和热比平时更多。树木受其影响,生长特别快,年轮就宽。我们可以从年轮宽窄的变化中推测太阳黑子活动周期为约11年1次。

年轮又向你报告了大气污染的状况。当大气受到污染时,年轮里就贮藏了污染的物质。如在开采各种贵重金属矿床时,在大气中就飞扬着这种金属的尘埃,被树叶吸收了,落到土壤中也被树根吸收了。有的金属冶炼厂或加工场附近的大气中,飞扬着它们产生的金属尘埃,被周围树木吸收了。这些金属尘埃被树吸进去是跑不掉的,它被输送到年轮里积累起来。我们通过光谱分析,可以测知年轮里历年积累下来的重金属的含量,就可以测知该矿厂对大气污染的程度。还有,当硫化氢、氟化氢等有毒气体污染大气时,被松树、杨树、夹竹桃吸收,也会在年轮上很快留下被它腐蚀的烙印。根据烙印,人们可以测知空气污染程度。大气污染的罪证在年轮里都完整地保存了下来,它告了大气污染的状,想赖也赖不掉。

年轮里大有学问,近年来发现年轮还能为冰川学、水文学、地球物理学等方面的研究提供可靠的科学资料呢。

植物中的活化石——银杏

在我国的名山大川、古刹残垣,常常能看到一株株参天大树,枝干挺拔,扇形叶片郁郁葱葱,夏末秋初,枝头结出一簇簇如杏子一样大小的果实,剖开后种皮雪白。这种树就叫银杏树,也叫白果树。银杏树的历史,从挖掘出来的化石看,它至少已有3亿多年的历史了。在1亿多年前,由于北极冰川大规模南移,埋葬毁灭了不少当时的物种,当时欧洲和北美洲的银杏就遭到了灭顶之灾。幸好从地形上看,由于中国的山脉大多是东西走向,在一定程度上阻断了北极冰川,因此这种3亿多年前的古老植物才得以保存下来。到了唐朝,银杏传到日本,后来又从日本传到欧洲和美洲。由于银杏有这样悠久的历史和这样不平凡的经历,所以生物学家称它为植物中的“活化石”。

价值极高的低级植物——地衣

地衣约有500个属,26000种左右,它是一种真菌和藻类合作的绿色共生体。这种特殊的构造,使它具有顽强的抵抗力,它依靠这个特殊的本领,广泛分布于全球各地,从南北两极到赤道,从高山到平原,从森林到沙漠,甚至搪瓷、铁器、纺织品上都有它的足迹。许多植物不能生长的地方,它却能安家落户。地衣分布得那么广泛,它的妙用也是多方面的。

中国人自古就把地衣中的松罗用来医治肺病,石耳用来止血或消肿。李时珍在《本草纲目》中记载了石蕊的药用价值,说它有和津润喉、解热化痰的功效。近年来从松萝、石蕊等地衣中提取抗菌素,做成的药膏用来治疗烧伤和外伤,效果比青霉素还要好,而且没有青霉素的副作用。

地衣可以食用。地衣中的石耳一直是名贵的山珍。庐山所产的石耳更是驰名中外。南方的一些城市,把地衣中的扁枝衣和树花,经过草木灰的处理,可作凉菜拌食。不同种类的地衣在世界各国还是土产食品的原料。例如,冰岛人用地衣磨成粉加在面包、粥和牛奶中吃。法国人用地衣制造巧克力糖和粉糕,也有些国家用地衣发酵酿酒。

地衣可以用作饲料。地衣是饲养鹿和麝的良好饲料,特别在寒带、亚寒带地区的国家和民族,在漫长的冬季,驯鹿吃不到杂草、嫩枝、嫩芽,就以地衣作为主要饲料。如东北大兴安岭的鄂温克族和北欧的一些国家和地区,把地衣像割草一样收割起来,作为饲养动物的冬季饲料。据说北欧国家还用一种有毒的地衣作为杀灭狼群的毒饵。

地衣还可以用作化工原料。早在13世纪,希腊和地中海地区的人民就用地衣作为染料了,现今地衣可以作多种染料。地衣中的石蕊,用它制成的试剂,对酸碱度反应灵敏,做成的石蕊试纸,迄今仍是化学工业和实验室常用的测定纸。地衣还可提取芳香精油,作为香精的原料。在法国和南斯拉夫,很多化妆品与香水就是以地衣为原料,很受大家欢迎。我国也开始生产以地衣作为原料的香精。

由于地衣生长缓慢,产量不多,目前各国正在走人工合成地衣中的有效化合物的道路,以使地衣更好地发挥它的妙用,为人类服务。

植物中的“世界之最”

自然界中的植物五花八门,变化多端,数不胜数。在这令人眼花缭乱的植物界中,无论是植物生长的快慢,寿命的长短这是植物茎的高矮,花的香臭,果实的大小,种子的轻重等各个方面均不相同。因此,在植物界中也有“吉尼斯世界纪录”。那么,植物界都有哪些世界纪录呢?