植物的“言谈话语”
“鸟有鸟言,兽有兽语”——也许你听说过这样的话。尽管我们普通人并不懂得鸟言兽语的确切含意,但动物能够说话则是千真万确的。鸟兽发出的高低声调和不同音节,显然是它们在表达欣喜、愤怒、悲哀、惊恐、求偶、寻食等不同的信号。专门研究鸟言兽语的专家,一听就能明白它们在说些什么。
动物能“说话”,我们容易理解。如果说植物也能“说话”,恐怕你就会抱怀疑态度了。这也难怪,我们从没见过植物的发音器官,除了风吹树叶阵阵响、雨打芭蕉滴滴声以外,也从来没听见过植物主动“说”过什么。
黄梅戏里的槐荫树会说人话,那不过是神话故事;美国有株巨杉能用英语回答有关森林保护的问题,那是在树上藏有电脑录音机的缘故,都不是树木真能说话。
然而,科学家告诉我们,植物也是有“语言”的。
前苏联《真理报》在1983年2月2日报道说:“电子计算机嘀嘀嗒嗒地打出了几行数据,另一台计算机就绘出不太难解的图表。同植物的首次‘谈话’就这样开始了。”
原来,农学家为了获得稳定高产的优良品种,通过计算机在向植物询问:“你含有什么样的遗传信息?”“你对目前的生长环境感觉如何?”植物呢?它们通过自身的细蓝线条、液体分布、外形变化、生长快慢等在回答人们的问题。植物回答的“话”要通过仪器“翻译”,只有专家才能听懂。
事实上,英国专家在更早的时候就知道植物也有语言了。据研究,植物在正常情况下生长,发出来的声音是有节奏的轻微的音乐曲调,当受到某种危害或变天刮风时,发出的声音就会变得低沉、可怕和混乱,这表明此时植物的生活是痛苦的。
英国专家说,利用一种名叫“植物探测仪”的仪器,自己戴上耳机,把仪器上的一根线头与植物的叶子连接起来,就可以听到植物的“说话声”了。植物学家经过长期研究给这种语言取了个名字,叫做“微热量语”。原来,植物在生长过程中,需要进行能量交换。它虽然进行得较慢,却能够表现出极其微弱的热量变化,叙说它受外界条件的影响及其生长情况。科学家已制造出一种微热量测定仪器,能测定和记录植物的热量变化,即使是摄氏度1度的热量变化,也能记录下来。这是一种奇特的植物“语言”的录音机。
研究表明,各种植物在生长过程中,需要不断进行能量交换。这种交换当然是很缓慢的、不易察觉的,但交换过程中必然会有微弱的热量变化和声响,用特制的“录音机”把这样的“语言”录下来,就能知道植物在“说”什么了。倾听植物的“报告”,可以知道它是冷是热,是饱是饿,更可以知道它喜欢生活在什么样的温度、水分、养料下。
美国学者证实:植物在缺水时的确会发“牢骚”,它会“叫喊”如“我渴了!”,这种声音,是植物运送水分的维管束因缺水而绷断时发出的“超声波”,苹果树、橡胶树、松树、柏树在渴时都会发出这类的“超声波”。然而这种声音相当低,比两人说悄悄话的声音还要低1万倍。为此美国研制了一种植物探测仪——植物语言翻译器。这种特殊的仪器能够把植物发生的“语言”翻译出来。它既简便,又实用,每个农民都可使用它。只要背上仪器,戴上耳机,把仪器的一根线头同植物叶子相接,就会发现这根铜线开始震动,这种震动传入仪器内,生物电子翻译器立即进行“翻译”,人们在耳机内就可以清晰地听到植物“谈话”的声音。
植物语言的录音机和翻译机是怎样使人同植物“谈话”的呢?
原来,在正常的情况下,植物发出的声音,是有节奏的,轻微的音乐曲调;而当刮风变天时,发出的声音是低沉的、紊乱的,甚至恼人的。不同的“语言”仿佛是植物在向你诉说:是冷是热,是饥是饱,最需要的是什么样的温度、水分和养料……
能听到植物“说话”,能知道植物说些什么,是现代科学的一大进步。请想想,要是能够彻底听懂植物的所有“语言”,我们不就可以让农林生产取得稳定高产了吗?据说墨西哥有个菜农名叫何塞·卡尔门,由于懂得与蔬菜“谈话”,他种下的卷心菜个个长成了大个子,每棵菜竟重达45千克呢!
植物的发烧和出汗
人在生病的时候不一定都发烧。而只要发烧,那就是有病的讯号,那就应当找寻发烧的原因,千万别延误了医疗。
科学家发现,植物也会“发烧”。有趣的是植物的发烧通常也表明它有病了。譬如,不少农作物的体温只比周围的气温高2~4℃,若是更高,就表明它出了问题了。是什么原因引起植物发烧的呢?科学家仔细观察后发现,植物的病害往往先损害根部,这就影响根对营养的吸收,营养不足会引起发烧。植物因缺水而“渴”得厉害的话,也会发起烧来。实验表明,有病害的植物叶子比正常的植物叶子温度要高3~5℃。
通过观测植物的体温,我们就能根据实际情况,该浇水时浇水,该治病时治病,以便让植物能健康地成长。
植物不仅会“发烧”,还会“出汗”。
在夏目的早晨,我们会在许多植物的叶子上看到流出的滴滴汗珠,亮晶晶的,犹如光芒四射的珍珠一般。
许多人会说,难道这不是露水吗,怎能把露珠当汗珠呢?其实,露水固然有,但植物的汗水也是名副其实的。
白天,植物在阳光下进行光合作用,叶面上的气孔张开着,既要进行气体交换,也要不断蒸发出水分。可到晚上,气孔关闭了,而根仍在吸水。这样,植物体内的水分就会过剩,过剩的水从衰老的、失去关闭本领的气孔冒出来,这种现象,植物学上就叫做“吐水”。除此之外,植物还有一种排水腺,叫它“汗腺”也可以。这里也是排放植物体内多余水分的渠道。
植物的“汗”一般在夏天的夜晚流出,有时在空气潮湿、没有阳光的白天也会出汗。化验一下就知道,植物的汗水里含有少量的无机盐和其他物质,它与露水是有区别的。
植物的吐水量因品种不同而有差异。据观测,芋头的一片幼叶,在适合的条件下一夜可排出150滴左右的水,一片老叶更能排出190滴左右的水,水稻、小麦等的吐水量也较大。
如果说植物的发烧通常是病理现象的话,那植物出汗却是一种生理现象,是为了保持植物体内的水分平衡,是为了使植物能正常生长。
植物的分类等级
世界上有45万种植物,仅属于高等植物的就有20余万种,我国有高等植物3万余种。种类如此繁多,对不熟悉的人来讲,简直是杂乱无章。然而当我们懂得了植物的分类等级时,就会发现它们其实是各有所属,井井有条的。每一种植物,不管它是高等的还是低等的,是种子植物还是孢子植物,只要讲出它的科学的名称,就可以在某个位置上找到它。
经过努力,植物分类学家们已经大体上弄清了各种植物之间的关系,并根据它们之间亲缘关系的远或近,从低级到高级,从简单到复杂,把它们编排在一个系统中。在这个系统中,每一种植物都有一个自己的位置,就像是每一个人都有一个户口一样。这个系统由好几个等级组成,最高级是“界”,接着是“门”、“纲”、“目”、“科”、“属”,最基层的是“种”。由一个或几个种,组成属,由一个或几个属,组成科,以此类推,最后由几个门组成界,也就是植物界。
在分类等级中,“科”是一个中级分类单位。在识别植物过程中,如果能抓住“科”这个分类等级,那就有提纲挈领的作用。只要能掌握15~20个常见的科的特征,识别植物就能如虎添翼。
在所有裸子植物中,可分成12个科;所有的被子植物,可分成300余个科。在每个科下面,包含有1个到数百上千个植物种,有的甚至包含上万个植物种。如银杏科只有1个种,蔷薇科有3300余种,蝶形花科有17000余种。不管在科下有多少个种,这些种之间的亲缘关系是比较相近的。所以它们在形态上,特别是花的构造上都有许多共同的地方。如花序中提到的菊科都有头状花序,伞形科都有伞形花序。此外还有木犀科都是木本,叶片几乎都是对生,唇形科都有唇形花冠,茎干几乎都是方形;十安花科都是草本,花冠呈十安形。芸香科植物的叶片上都有芳香的油腺……
所以一旦碰到有不认识的植物,只要判断它可能属于的科。再到有关的植物分类专业书上去查找,就不会太困难了。因为几乎所有的分类书籍中,植物的编排,都是以科为基础的,每一个科的植物都是集中在一起的。
高等植物和低等植物
世界上所有的植物都可以归到高等植物或低等植物这两大类中,它不是高等植物就必然是低等植物,两者必居其一。
那么,什么样的植物是高等植物呢?
高等植物是指在形态上、结构上和生殖方式上都比较复杂的,较高级的植物。譬如,它们一般都有根、茎、叶的分化,有各种组织、器官的分化,在生殖方式上,有性和无性两种方式世代相互交替出现。此外,很关键的一点是它们在个体发生中,有“胚”这个构造。具有上述这些特性的植物,称为高等植物。我们所看到的会开花的植物,全部是高等植物。此外还有一些不开花的植物,如生长在潮湿环境中的苔藓植物,在阴湿环境中的蕨类植物也是高等植物。
而低等植物则是一类形态、结构和生活方式较简单,在进化过程中处于较低级的植物。它们一般没有根、茎、叶的分化,整个植物体呈叶状或丝状,甚至一个植物体只由单个细胞形成。它们多数生活在水中,如生活在淡水中的单细胞的衣藻。由于它们的生长,可使整个水面呈现一片绿色。还有生活在海水中的紫菜、海带等。低等植物中有一部分自身能进行光合作用,如上述几种;有一些自身不能进行光合作用它们只能过寄生或腐生的生活,如蘑菇、香菇等。
要确定某一植物属高等植物还是低等植物是不困难的,在外形上,主要从有无根、茎、叶的分化来判断,而不能从植株的高矮、大小上来区分。一般来说,在高等植物中,根、茎、叶这二者的分化是极为明显的。但在高等植物的低级类群中,如苔类植物,整个植物呈叶状体,没有茎,在叶状体的腹面有单细胞丝状的假根;藓类植物虽有根、茎、叶的外形,但无根、茎、叶的内部构造。这些植物,虽然它们的根、茎、叶分化不彻底,但最关键的一点,它们都具有“胚”这一构造,所以它们都是高等植物。
种子植物和孢子植物
在所有的植物中,也可以根据能不能产生种子这个标准来划分两大类群。凡是能产生种子的称为种子植物,不会产生种子的称为孢子植物。苹果、大豆、马尾松、银杏都是种子植物。苹果果核中的籽粒,大豆豆荚中的豆粒,马尾松的松籽,银杏要地结的白果都是种子。蘑菇、香菇是孢子植物。它们既不会开花也不会结种子,在它们的伞盖下,会散出无数的细小颗粒,这就是它们的孢子。凡是种子植物都属于高等植物,但反过来,高等植物中并非都是种子植物。在高等植物中较低等的类群,它们不具备种子这器官,只产生孢子,但同时又具有胚这一构造,所以这一类孢子植物也属高等植物。例如,在高等植物中的苔藓植物,就是孢子植物,因为它们不产生种子,但它们有胚这一构造,而蘑菇、香菇则没有胚。
当我们采到某一植物时,怎么来区分它是种子植物还是孢子植物呢?最根本的当然是检查一下它有没有种子。但是种子植物并非一年四季都能产生种子,看不到种子并不等于不会结种子,因此,在实际的应用中,多数情况并不是根据有无种子来判断。在没有看到种子的情况下,大致上可以根据以下几个方面来决定。
①凡是乔木、灌木、藤本植物可以说几乎都是种子植物;
②不管植株的大小、高矮,凡是能开花的,无论花色鲜艳与否都是种子植物;
③凡是能结果实的都是种子植物;
④具有网六叶脉或平行叶脉的植物,基本上都是种子植物。
袍子植物被子植物和裸子植物
在所有种子植物中还可以再分为两类,即被子植物和裸子植物。这两类植物的共同特征是都具有种子这一构造,但这两类植物又有许多重要区别。其中最主要的区别是被子植物的种子生在果实里面,除了当果实成熟后裂开时,它的种子是不外露的,如苹果、大豆即被子植物。裸子植物则不同,它没有果实这一构造。它的种子仅仅被一鳞片覆盖起来,绝不会把种子紧密地包被起来。在马尾松的枝条上,会结出许多红棕色尖卵形的松球,当仔细观察时,会看到它是由许多木质鳞片所形成,它们之间相互覆盖。如果把鳞片剥开,可以看到在每一鳞片下覆盖住两粒有翅的种子。在有些裸子植物中,如银杏,它的种子外面,连覆盖的鳞片也不存在,种子着生在一长柄上,自始至终处于裸露状态。具有这些特性的植物,都称为裸子植物。
被子植物与裸子植物的根本区别是种子外面有无果实包被住。但当我们检查某一植物是属于被子植物还是裸子植物时,并不都要去查看一下它们种子的情况,通常从其他一些特点来判断。首先看它是草本还是木本植物,如果是草本植物,那毫无疑问,一定是被子植物,因为裸子植物全部是木本植物。如果碰到的是木本植物,那么先看看有没有花,有花的则是被子植物,因为裸子植物是不开花的。如果碰到没有花的木本植物,则可看叶片,裸子植物的叶片,除了银杏以外,叶形通常狭小,呈针形、鳞形、条形、锥形等。银杏叶片虽宽,但呈展开的折扇状,叶脉二叉分枝,也很容易识别。其他少数裸子植物叶片稍宽一些,也仅仅呈狭披针形。这一部分叶片稍宽的裸子植物也不会同被子植物相混,因为这些裸子植物的叶脉,除中脉外,侧脉都不明显,叶片质地也较厚,都是常绿植物。
根据以上几个方面来区分被子植物和裸子植物也就不难了。
种子植物在世界上有20余万种,其中绝大部分是被子植物,裸子植物仅占极小的比例,总共只有700余种。被子植物与人类的关系最为密切,衣、食、住、行无不与被子植物相关,各种重要的经济植物,如粮食、油料、纤维、糖料、饮料、香料、橡胶以及药用植物等,都主要来源于被子植物。但裸子植物是木材的宝库,从森林的分布面积和木材的蕴藏量来看,裸子植物都有举足轻重的作用,在我国所生产的木材中,约有3/4是由裸子植物所提供的。