早在人类还没有发明捕蝇纸之前,就有茅膏菜了。当人类还是茹毛饮血的野入时,根本不在乎苍蝇的骚扰,就像现在人们不在乎身边跑来跑去的猫狗一样。不管怎样,远在几百万年以前,植物就在捕蝇这件事上超过我们了。
还有一种奇怪的植物,它的叶片与普通的叶片完全一样,但它的中脉在叶尖的地方继续伸向前方,而且长出一根粗大的绳子一样的卷须,这可以帮助植物攀缘。你们猜一猜,在卷须的末端长出了什么东西?它竟然长出了一个粗粗的小罐子,上面还有带较链的盖子,就像一个高级的小杯。这个罐子竟和你们的手一样长,盖子是紧紧闭上的,直到叶子完全成熟了才打开。到那时,它的较链也敞开了,一直到罐子里面装满了死去的昆虫才又合上,它就安安静静地吃自己的午餐了。还有两种草本植物也属于这种植物,一种叫做瓶子草,另一种叫做猪笼草。
瓶子草是多年生草本植物,它们的叶子很像瓶子,看起来很漂亮,挂在长长的叶柄上,这种叶子的内壁很光滑,还能分泌出香甜的蜜汁,就像我们常见的那种“甜酒”。但是,在它们的下面可是消化液,瓶子边缘上还生有倒刺。如果馋嘴的小昆虫被吸引过来,爬到瓶口向下一看,就会掉到瓶子中的消化液里面,这就像掉入了陷阱,因为瓶壁非常光滑,根本无法爬出去。即使有的昆虫很有本事,能够爬到瓶口,它们还是逃不出去,因为瓶子草的边缘上生着倒刺,就像监狱的大铁门一样,把落到里面的小昆虫牢牢地关起来了。昆虫被淹死了,消化液又把它们消化成营养,瓶状叶子就把它们吸收了。
猪笼草是一种常绿的灌木,叶子长得很怪,宽大的叶片的顶端收缩成又细又长的小口袋。这种捕蝇袋有各种各样的美丽颜色,上面还有个敞开的盖子,盖子内侧和边缘有很多蜜腺,能分泌出又香又甜的蜜汁,捕蝇袋内壁非常光滑,昆虫掉下去根本无法爬出来。袋子里面总装有一半的消化液,昆虫掉下去后,盖子马上就自动关闭了,直到它们被消化吸收以后,盖子才又重新打开。
捕蝇草也是很有名的食虫植物,它们捕获昆虫的技巧非常特殊,和上面的几种植物不同。捕蝇草是多么生宿根草本植物。它的叶子就像莲花座似的,平铺在地上,绿色,长形,叶片末端长着厚厚的肉皮,沿中脉分成两半,就像两个贝壳张开了。每个叶片的边缘长着20个细长的尖齿,靠近中脉的地方还有3根敏感的刚毛,叶片上长着绛红色的小颗粒,用它招引昆虫。一旦有昆虫落到叶片上,敏感的刚毛被触动了,钢夫子般的叶子啪的一下合拢了,边缘的尖齿就紧紧地咬合在一起,而且会越来越紧,于是昆虫就受到挤压,被紧贴到叶片表面的消化腺上,慢慢地被当做一顿美餐消化了。更绝妙的是:如果有谁想和它开个玩笑,把小石子或小草棍丢到那个贝壳中,看看它们怎样吃下去,那么,你们就会大失所望了,这种捕蝇草非常聪明,它们不会上当。据说它们的这种特殊本事全靠那3根刚毛发挥了作用,至于这个“三毛”怎么能识别真假,科学家仍在继续研究。
在池塘、小渠或小河边常常生长着一种水生植物:狸藻。它们开的蓝色或黄色花朵很美丽。要是进行评比的话,这种植物的捕虫装置才是最精巧、最复杂的。它们的茎生在水里,像线一样细长,上面长着许多“气囊”,而且这些气囊还有活门。这些活门实际上就是陷阱,它们外边长着敏感的须毛,即使是非常微小的水生昆虫触动了它们,活门也会立即打开,小昆虫一下子就被吸到气囊里面。活门打开的动作非常之快,仅有1/35秒,就像相机的快门闪动一下,连眨眼的工夫都没有。活门关闭后,气囊又通过口袋周围的刚毛把里面的水排掉,形成近似真空的状态,它们又做好了准备,等待新的猎物,比如孑孓、水蚤和小虾等等。
目前世界上已经知道的食虫植物大约有500多种,它们有各种不同的捕捉昆虫的方法。但是,它们消化昆虫的方法却几乎是完全相同的。达尔文是十九世纪最著名的英国生物学家,人是从猿猴演变而来的这个进化论观点就是他提出来的。他曾经乘坐一艘军舰周游世界各地,考察了几千种动植物。达尔文最早对食虫植物进行了科学研究,他发现这类植物大多长在沼泽、荒野或酸性土壤中。这些地方的土壤非常缺乏氮元素,它们的根系无法吸收足够的氮元素来合成蛋白质,于是在漫长的进化过程中大自然就使它们长出了捕虫的“器官”。有人做过实验,如果茅膏菜或毛毡苔长时间吃不到昆虫,就会变得非常瘦弱,毫无生气。
这样一来,聪明的农民就利用这些食虫植物来为自己服务了。他们在菜园或房屋旁边种上这类植物,即可以大量消灭危害蔬菜的昆虫,又可以捕杀蚊蝇。在苍蝇很多的地方,种上一棵茅膏菜,它一天就能捉住上百只苍蝇呢。
有的人可能听说过,在马达加斯加岛或巴西的热带雨林中还有一些能吃人的食人树。据说只要人走近它们,它们就会用树枝把人紧紧抱住,然后也像捕蝇昆虫一样把人吃掉,但是,这只是传闻,到目前还没有有科学依据的报道。
王莲的叶子为什么可以载人
你知道哪一种水生植物的叶子最大吗?可能是池塘里种的荷花吧,它的叶子直径约有30~60厘米呢!或者,应该是鸡头米(芡实),它的叶子比莲叶大得多,直径差不多有1米左右。然而它们都不算是叶面最大的水生植物。在南美洲有一种叫王莲的植物,它的叶子比芡实大得多,堪称水生植物叶面最大之冠。
王莲的硕大叶片漂浮在水面之上,叶的周围有直立的边缘,像只大平底锅。叶子直径在1.5~2.5米之间,一般栽培在温室中的也有1.8~2.0米,一个通常身高的人,能够绰绰有余地躺在叶面上。王莲不但叶大,载重力也大,即使站上一个35千克重的小孩,它还是像船一样浮在水面上,就是叶面上均匀地铺一层75千克重的沙子,这个“大平底锅”也不会往下沉。王莲的叶子是不是有什么特殊的构造呢?
王莲的叶片和其他植物相似,它的叶片不厚,向阳的一面是淡绿色的,非常光滑。背阴的一面是土红色的,布满很长的刺毛,非常粗糙。不过它的叶片下面的正中间有一个叶柄,从叶柄到叶片的边缘,都有放射状的粗大叶脉,构成了结构严谨、精巧坚固的骨架,中间有许多镰刀形的横隔,分成一个个气室,它的水面浮力自然惊人了。
王莲叶片巧妙的结构使世界上有才华的建筑师们都惊叹不已。据说19世纪英国有一个叫约瑟的建筑师就是在仔细观察了王莲网状叶脉的构造和整个叶脉的布局后,从中得到了启示,完成了一个展览大厅的设计。工程竣工后,屋顶明亮辉煌,十分雄伟,被誉为“水晶宫殿”。
王莲原产美洲热带,是属于睡莲科的植物。我国于1958年首次从国外引进了王莲。第二年在北京植物园成功地第一次开了花。
为什么落叶着地时叶背向上
深秋季节,昔日那些浓绿的树叶,渐渐变得焦黄干枯,秋风扫过枯叶相继脱落,这种秋风扫落叶现象则是我国北方常见的一种自然景象。你看到落叶景色也许会引起叹惜、伤感。你是否注意到叶子哪一面着地呢?
留心一看你会注意到落叶着地时叶背总是向上的。这是为什么呢?原来这是由叶的内部结构决定的。取一片叶子,做一个薄薄的横切,放在显微镜下观察,就会发现:叶的两面结构是不同的,叶的表面上下两层表皮,表皮之间是叶肉组织,其中靠近上表皮(正面)的叫栅栏组织,它的细胞排列紧密,比重较大,靠近背面下表皮的叫海绵组织,它的细胞排列疏松,比重较小。所以落叶着地时,比重较大的正面先着地,叶背总是向上。
连理枝是怎样形成的
“在天愿作比翼鸟,在地愿为连理枝。”这是唐代大诗人白居易所作《长恨歌》中的名句。
连理枝是指两棵树的枝干合生在一起。北京故宫御花园里钦安殿浮碧亭的旁边就有这样合生的树。
连理枝在自然界中是罕见的。相邻的两棵树的枝干为什么可以长得相依在一起呢?
在树皮和木质部之间,有一层细胞叫做形成层,这一层细胞有很强烈的向外和向内的分裂作用,细胞分裂,增长了许多新的细胞,就会使树干长粗。如果两棵树在有风的天气里,树干互相摩擦,把树皮磨光了,到无风的时候,两条树枝挨近,形成层就密接在一起,互相增长了新细胞,就会长在一起,越是靠得紧,就越容易长在一起。
古人从自然界里看到了连理枝的形成,就创造了人工嫁接的方法。人工嫁接也无非是将一种植物的芽或枝割取下来(叫做接穗),同时将另一种植物的树皮割一切口,露出形成层(叫做砧木)。这样,使接穗和砧木的形成层密接,用麻捆扎起来,过些日子就长在一起了。
从古书上的记载来推断,我国很早就用嫁接的方法来栽培果树。例如唐代郭橐驼所著的《种树书》中对于嫁接作了很多有意义的记述,书中说:“桃接李枝则红而甘;梅树接桃则脆;桃树接杏则大;李树接桃则为桃李。”
我们的祖先根据自然界中连理枝的形成发明了嫁接术,今天我们运用嫁接来创造新品种,仍然是一种重要方法。如金鱼藻等沉水生活的叶片,叶子裂成丝条,嫩而薄,组织内部通光结构发达,机械组织退化。生长在强光下的植物如夹竹桃,叶片草质而厚。生长在沙漠中的植物如仙人掌,叶退化成针。
有些植物的叶,由于功能上的改变,叶子变化就更大了,如豌豆的小叶变成卷须,能攀援在其他物体上,植物因而能充分接受阳光。玉米花序外面的苞叶,就起保护花和果实的作用。
叶的种种外形,给我们生活带来了许多启示。锯的发明,就是青年工匠鲁班被锋利的叶缘划破手指之后,而设计出来的。在现代的建筑中,许多建筑师所设计的辉煌建筑,都是从叶的外形和结构中得到的启迪。
彩色的花粉
这些有颜色的粉末是花朵所有秘密中最神秘的东西,因为发布让种子生长的命令的就是它。如果花朵的小小种子没有得到一粒这样的花粉,无论能供给它多么丰富的营养或水分,它都会枯萎或死亡。任何人都不能对花朵说出“生长吧”这个神秘的话语,植物也不能。如果花粉真的落入了小小的种子中,那么,种子肯定就开始生长了,正如人们活着就要呼吸一样。
花粉是什么呢?花粉就是种子植物传宗接代的重要物质,只有接受了花粉的种子才能重新生长成新一代的植物。从外表看来它们就像一些淡黄色的粉末,在春季,随着轻风的吹动,成熟的了雄蕊四处摇晃,花药互相碰撞着,破裂开来,里面的花粉就像烟雾一样飞散了。无数的花朵都在一时间散出了这样的黄色烟雾,随风飘落。据记载,1963年5月,我国东北小兴安岭五营林区就经历了一次罕见的花粉雨。那正是松树传播花粉的季节,随着阵阵春风,整个林区都被黄色的粉末笼罩了,天地之间仿佛下了一场黄雨。1976年3月,福建厦门地区也经历了一次花粉雨。那是马尾松传播花粉造成的结果。
能够让一个地区都笼罩在这样的花粉雨中,要有多少花粉啊!花粉的重量虽轻,但数量却多得惊人。据统计,一朵蒲公英的花能产生24.3万粒花粉;一个松树的雄球花能产生150万粒花粉;云杉的雄球花能产生60万粒花粉;南洋杉的雄球花产生的花粉竟然多达10亿粒;一株玉米的花粉可多达2000万粒;一朵黑麦的花可产生5万粒花粉。
这些花粉用肉眼看起来,平淡无奇,只是些黄色粉末,但在显微镜下观察可就精彩极了。松树的花粉带着两个玲珑的翅膀,正要展翅飞翔;莎草科的花粉像一只美丽的花瓶;木兰科的花粉则像一叶扁舟。各种植物的花粉都是千姿百态的,有圆球形的、有三角形的、有椭圆形的,还有的像一只蚕茧或一只小船。花粉上面还有精美的图案、条纹等等。借助风力传播的花粉(风媒花粉)与借助昆虫传播的花粉(虫媒花粉)不同。风媒花粉体积小,重量轻,表面图案简单,有的甚至是光滑的,有的则长出翅膀,便于乘风而去。虫媒花粉的体积一般来说比较大,花纹精美,表面常有一层油脂,花粉容易形成团块,有的还带粘丝之类的附着物,这样容易抓住前来偷吃花蜜的昆虫,让它们把自己带到远处。
瑞典著名的科学家额尔特曼曾经对花粉的传播距离做过实验。他在远离海岸1500千米的大西洋当中建立了一个实验站,竟然收集到从海岸上随风飘送来的松树和桤木的花粉。在辽阔无垠的冰雪王国北极居然也能收集到云杉、松树、桦树和桤木的花粉。在格陵兰岛西部地区的泥炭中,科学家发现了远在1000千米以外的美洲大陆生长的树木的花粉。据统计,桦树的花粉传播距离约为600千米,云杉的花粉约为1400千米,松树的花粉约为1700千米,桤木的花粉约为2000千米。
自然界约有27万种有花植物,每一种植物的花粉都具有特殊的形态和结构。根据这些特征科学家可以对地质年代做出判断,有助于勘探煤田和石油矿藏;也可以进行生物学和历史地理方面的研究,鉴定蜂蜜的来源,评定蜂蜜质量;在医学上也具有重要意义,有些疾病,比如过敏性鼻炎、过敏性皮炎都与花粉有关;甚至在侦破案件和军事侦察方面也具有重要意义。