书城科普读物现代家庭生活指南丛书:新编世界未解之谜大全
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第75章 破译神奇植物之谜(4)

我们知道,树木生长要消耗养分,春夏树木生长快,养分消耗多于积累,因此抗冻力也弱。但是,到了秋天,情形就不同了,这时候白昼温度高,日照强,叶子的光合作用旺盛;而夜间气温低,树木生长缓慢,养分消耗少,积累多,于是树术越长越“胖”,嫩枝变成了木质……逐渐地树木也就有了抵御寒冷的能力。

然而,别看冬天的树木表面上呈现静止的状态,其实它的内部变化却很大。秋天积贮下来的淀粉,这时候转变为糖,有的甚至转变为脂肪,这些都是御寒物质,能保护细胞不易被冻死。如果将组织制成切片,放在显微镜下观察,还可以发现一个有趣的现象哩!平时一个个彼此相连的细胞,这时细胞的连接丝都断了,而且细胞壁和原生质也离开了,好像各管各一样。这个肉眼看不见的微小变化,对植物的抗冻力方面竟然起着巨大的作用哩!当组织结冰时,它就能避免细胞中最重要的部分一原生质不受细胞间结冰而遭致损伤的危险。

可见,树木的“沉睡”和越冬是密切相关的。冬天,树木“睡”得愈深,就愈忍得住低温,愈富于抗冻力;反之,像终年生长而不休眠的柠檬树,抗冻力就弱,即使像上海那样的气候,它也不能露地过冬。

树林安静之谜

在现代化大城市中生活的人们,每天被各种各样的音响烦扰着。汽车、摩托车的发动机声音和刹车声,工厂里机器的轰鸣声,建筑工地上打桩的巨响声以及人声,流行音乐的乐声和其他各种声响。这些现代社会的混合音响组成了对人的情绪和健康有很大危害的噪音。噪音会使人觉得心情烦躁不安、头痛头晕,产生失眠、心跳加快、血压上升等病症,甚至还会诱发精神病呢。可见噪音真是人类的一大公害呀。所以,生活在大城市里的人十分希望能在节假日时到公园里去走走。当我们在茂密的树林里悠闲地散步时,人会感到十分宁静,心情舒畅、愉悦。这主要是因为在树林里没有噪音,给人们提供了一个幽静的环境。

树木的枝干和浓密的树叶能吸收声波,而且还能不定向地反射声波。因此,当噪音进入树林里后,一部分被吸收了,另一部分又被反射了,于是噪音大大地减弱。据统计资料表明,绿化的街道比没有绿化的街道噪音要低10~15分贝。一般的居民住宅区夜间噪音应低于40分贝,白天应低于50分贝。如果超过60分贝,就会干扰人的正常工作和生活。80分贝的噪音会使人感到疲倦和烦恼。因此,住宅区和街道的绿化能减弱噪音,对人们的心理和生理健康大有好处。

实验结果说明,10米宽的林道能减弱30%的噪音,20米、30米、40米宽的林带分别能减弱40%、50%和60%的噪音。因此,在噪音多的地区,更应该植树造林,绿化不仅可以美化环境、净化空气,调节气温、湿度,还可以降低噪音,它的好处可真不少。

花开有时之谜

花对于太阳光是非常敏感的。例如蒲公英的小黄花,太阳一露脸,它就开放了;傍晚太阳落山了,它又闭合了。在阿尔卑斯山有一种龙胆草的花,它对太阳光的敏感竟达到这样的程度:在多云的日子,只要太阳一钻出云层,它就张开了花冠,等到云把太阳遮住,它马上又闭合了。

不过,很多的花并不像蒲公英一样日出就开,日落就闭。例如蛇麻花、牵牛花,它们黎明三至四点钟开,上午九至十点钟就闭;睡莲早上七点钟左右开,下午四点钟左右就闭了;烟草花、待宵草、晚香玉则是白天闭合,夜间开花;昙花总是在晚上九至十点钟左右开,而且只开两三个小时,南美洲的亚马逊莲花(王莲),在清晨的时候露一下脸,半个小时就枯萎了。

各种花开放的时间不相同,有人就利用它做成一个花的时钟。这个花的时钟是18世纪瑞典植物学家林奈发明的。他把开放时间不同的各种花有次序地种在园子里,只要一看现在开的是什么花,就知道大约是几点钟了。这真是一座非常有趣的时钟。

下列是几种植物开花的时间:

蛇麻花黎明三时左右

牵牛花黎明四时左右

野蔷薇黎明五时左右

龙葵花清晨六时左右

芍药花清晨七时左右

半支莲上午十时左右

鹅鸟菜正午左右开放

万寿菊下午三时左右

紫茉莉下午五时左右

烟草花下午六时左右

丝瓜花晚上七时左右

待宵花晚上八时左右

昙花晚上九时左右

当然,同一种植物,在不同地区,开放的时间也不同。一般地说,在南方开得早一些,在北方开得迟一些。

植物的花在一定的时间开放,是适应外界生活条件而形成的一种习性。这样便可以防止被阳光灼伤,被霜露冻坏,或者遭到昆虫的伤害。经验、教训的长期积累,就转化为遗传信息,成为一种牢固的生活习性。

秋树红叶之谜

人们平时总是说“绿叶红花”,仿夏天的叶子能保持绿色,是因为不断地有新的叶绿素来代替那些褪色的老叶绿素。到了秋天,天气逐渐转冷,大多数叶绿素的产生就会受到影响。叶绿素遭破坏的速度超过了它生成的速度,于是树叶的绿色逐渐褪掉,变成了黄色。那黄色就是因为胡萝卜素还留在叶子里。

有些树种的树叶会产生大量的红色花青索,叶子就开始变红了。叶子产生花青素的能力和它周围环境的变化有很大关系。如冷空气一来,气温突然下降,植物中的花青索就容易形成。因此秋天有些树上的树叶就会变红。

佛叶子总是绿色的。确实,在大自然中,树叶和其他植物的叶子在绝大多数时间里几乎都是绿色的。可也有些树种,在秋天时它的树叶颜色会起变化。北京有名的一景——香山红叶,那漫山遍野的红叶,真使游人们陶醉而留连忘返。江南一带的枫树,到了秋天,也是一派“红枫如火”的景象。唐代大诗人杜牧的名句“霜叶红于二月花”便是对秋天红叶的赞美。

那么,叶子的红色是怎么染上去的呢,原来叶子的颜色是由它所含的色素来决定的。一般的叶子含有大量的绿色色素,我们叫它叶绿素。另外还有黄色或橙色的胡萝卜色素,也还有红色的花青素等等。

叶子的叶绿素和胡萝卜素是进行光合作用的色素。它们在阳光作用下,吸收二氧化碳和水,吐出氧气,产生淀粉,所以叶绿素是十分活跃的家伙,但它也很容易被破坏。

秋天的红叶使景色增添了色彩,变得更加美丽、迷人。可是至今为止,人们对于花青素究竟是什么样的物质,它在植物叶子中起什么作用还不清楚,这将有待于科学家的进一步研究。

食虫植物之谜

在自然界里,我们经常看到动物吃植物的现象。例如羊啃青草,鸟儿寻找植物种子充饥,蚕吃桑叶,菜青虫把菜叶咬得百孔千疮,公园里的大熊猫最爱吃竹子,非洲太草原上的长颈鹿伸着脖子搞树叶吃,等等。

可一说世界上还有“吃”动物的植物,也就是食虫植物,就不免让人感到奇怪啦。其实,食虫动物在地球上分布挺广,主要在热带和亚热带地区,别的地方就少多了。据统计,全世界共有食虫植物500种左右,我国约有30多种。它们有的生长在酸性沼泽地或泥潭地上,有的长在水里,有的分布在平原,有的生活在丘陵和高山上。

这些食虫动物居住的地方,大多数都很贫瘠,不是缺少养分,就是缺少阳光,满足不了它们生存的需要。但那里却有很多昆虫,它们不得不学会了捕食昆虫的特殊本领,成了“足不出户”的植物猎手。

在这些植物“猎手”身上,有三件特殊的武器,一是有诱捕昆虫的香饵或伪装,像气味、颜色、花蜜什么的;二是有用来捕捉昆虫的各种陷阱;三是能分泌溶化昆虫的消化液。

下面,就给大家介绍几位神秘的植物“猎手”。

身挂“瓶子”的猪笼草

猪笼草是最有代表性的食虫植物,看上去像百合花或喇叭花,有的还能散发出像紫罗兰或蜜糖的香味。它是一种绿色小灌木,生活在我国海南岛、西双版纳等地潮湿的山谷里。

猪笼草每片叶子的尖上,都挂着一个长长的小瓶子,上面还有个盖子。这些瓶子的样子很像南方运猪用的笼子,所以人们管它叫猪笼草。它身上的瓶子有各种美丽的颜色,有红的、绿的、玫瑰色的,有的还镶着紫色的斑点,色彩特别鲜艳。有趣的是,这些瓶子的瓶口和内壁,能分泌出又香又甜的蜜汁。贪吃的小虫子闻到香味就会爬过去吃蜜。也许就在它得意的时候,脚下突然一滑,一头栽进了瓶子里。小瓶里盛的可不是蜜,而是酸溜溜的黏液。小虫子被粘住了,就再也爬不出来了,于是成了猪笼草的一顿美餐。

用瓶子捕食昆虫的植物“猎手”很多,全世界约有70种,它们家族的大多数成员都生活在亚洲的热带地区。它们身上挂的瓶子也是奇形怪状,有的像个小酒杯,有的像个罐子,还有的像个大竹筒。有的猪笼草是木本,有30多米高,叶子上的瓶子有30厘米长,它不仅能捕虫,就是小鸟、小鼠钻进去,也别想出来。

生有“魔掌”的毛毡苔

毛毡苔这个植物“猎手”生活在沼泽地带或潮湿的草原上,那里的小虫和蚊子特别多,它们就是毛毡苔捕猎的对象。

毛毡苔是一种淡红色的小草,它的叶子是圆形的,只有一个硬币那么大,上面长着许多绒毛,一片叶子上就有200多根,就像一根根纤细的手指,既能伸开,又能握起来。在绒毛的尖上有一颗闪亮的小露珠,这是绒毛分泌出来的黏液,散发出蜜一样的香味。馋嘴的昆虫闻到香味就会迅速飞过来,当昆虫碰到绒毛的时候,绒毛上的黏液就会把昆虫粘住。这时候绒毛就会很快伸起来,紧紧地抓住昆虫,不让它跑掉。接着,绒毛又分泌出一种蛋白酶,可以消化分解昆虫,毛毡苔的叶细胞就把消化后的养料吸收到植物体内。随后,它的绒毛又伸开了,等待着新的“猎物”陷入它的“魔掌”之中。

更有趣的是,毛毡苔还能辨别出落在它叶子上的是不是“猎物”。有人曾经试验过,把一粒沙子放在它的叶子上,起初它的绒毛有些卷曲,但它很快就发现落在叶子上的不是美味的猎物,于是又把绒毛舒展开了。

漂亮的“猎手”捕蝇草

这是一种跟毛毡苔同属的珍奇植物。它是18世纪中叶在美洲的森林沼泽地里发现的。由于它长得美丽,人们就给它起了一个漂亮的名字:孔雀捕蝇草。它的叶子是长形的,很厚实,叶面上几根尖尖的绒毛,边缘上还长着十几个轮牙。每片叶子中间有一条线,把叶子分成两半儿,就像两片蚌壳,可随时开合。

捕蝇草的陷阱,被叫做弹簧陷阱。平时,它像敞开的蚌壳一样,还发出一种香甜的气味,引诱那些愚蠢的昆虫上钩。只要昆虫一触动叶子上的绒毛,叶子就会闪电般地折叠起来,边儿上的轮牙也交错地咬合在一起,把虫子关在陷阱里,再也跑不出去了。它的叶子既是捕捉猎物的武器,又是消化器官,只要昆虫被夹住,陷阱里就会分泌出消化液,成了一个“临时胃”。如果虫子垂死挣扎,叶子就夹得更紧,分泌的消化液就越多,直到剩下虫子的残骸为止。猎物吃“完”了,它又设下了新的陷阱,等待另一只虫子上钩。遗憾的是,这个漂亮的植物“猎手”一生中只打3次猎,然后就慢慢枯萎了,结束了它的狩猎牛涯。

在水中设“陷阱”的狸藻

“吃”虫的植物“猎手”,不仅陆地上有,水里也有,狸藻就是它们中的一员。

狸藻生长在池塘的静水里,因为它没有根,所以随水漂流。这种水草有1米长,叶子分裂得像丝一样。在它的茎上有很多扁圆形的小口袋,口袋的口上有个向里开的小盖子,盖子上长着绒毛,口袋里能分泌消化液。

一棵狸藻上有上千个小口袋,每个小口袋就是水中的一个小“陷阱”,在有狸藻分布的水里,到处都是小“陷阱”,形成了一个“陷阱网”。如果水里的小虫进入这个“陷阱网”,想跑也跑不了。

游进陷阱网的小虫子,东碰西撞,只要碰上小口袋盖上的绒毛,小口袋盖就会往里张开,水便立刻流进口袋里,小虫也就随着水进了陷阱,小口袋跟着就盖上了。这时候,口袋的内壁分泌出消化液,把小虫消灭掉了。小口袋又恢复原来的样子,等待下一个“猎物”。

狸藻属于狸藻科,世界上约有250种。我国约有17种,全国各省都能见到。在北京颐和园的池塘里就可以找到它的踪迹。

讲到这里,读者朋友们也许要问了,这些植物“猎手”的感觉为什么特别灵敏?外界的刺激信息又是怎样在它们体内传递的呢?难道植物也有自己的神经系统吗?它的大脑在哪儿呢?但现在还没有一个圆满的解释,等待着你们去作深入的研究和探索。

“发热植物”的奥秘

在“植物王国”里,有一种能“发热”的植物,它所发出的热量足以使周围的冰雪融化。什么样的一种植物,能有这般的奇异功能呢?它为什么要“发热”呢?这真是令人迷惑不解。

这是一种叫做“斑叶阿若母”的百合科草本植物。这种植物在环境温度4℃时,花的体温可达40℃左右。这种“发热”植物的“花温”为什么如此之高?科学家发现,这种植物在开花之前,已在花的组织里贮存了大量的脂肪。开花时,脂肪进入组织细胞内,发生强烈的氧化作用从而释放出大量的热能,所以造成了“花温”较高的结果。

科学家在研究中还发现,有一种叫“臭菘”的植物,它的成熟期是在冬末春初,这时它的温度一般比环境温度高出20℃~25℃,从而能够融化覆盖在植物上面厚厚的雪层,于是,花便可以轻而易举地钻出雪层,避免了被冻伤的危险。这是植物“发热”的第一功能。

另一种“发热”植物叫“佛焰”,它的雌蕊和雄蕊都隐藏在苞的深处。为了能在花开之后请到媒人,它把“花温”急剧升高,散发臭味,如同发热的腐烂的动物尸体或发酵的粪堆发出的气味,于是一种对热敏感、喜欢吃腐烂物的蝇就急急忙忙赶来,为它们做媒,完成了传授花粉的“伟业”。这是植物“发热”的第二功能。

此外,佛焰“发热”,可以使四周的风转变成围绕着佛焰花序旋转的涡流,而且这种涡流不受外界风向的影响,并能把四周各个方向吹来的风转向佛焰苞的开口处。这样,不仅能使热量均匀地分布在整个佛焰苞内,使整个花朵能融化厚雪的覆盖,而且,更令人惊奇的是,佛焰花序周围的涡流能把花序顶端成熟的花粉吹到花序下部未经授粉的花朵内,从而达到没有蝇为媒,利用热气流为媒也能“成亲”的目的。植物的安排真可谓绝妙!

植物的感觉

植物并不像你所想的那么愚蠢。事实上,科学家现在正逐渐意识到植物是复杂的生物体——它们可以看到东西,有嗅觉、味觉、触觉,也许还有听觉。

爱丁堡大学细胞和分子生物学研究所的安东尼·特里瓦维斯教授说:“植物并不像人们想的那么蠢。实际上,它们的智力在某些方面还超过了人类。在发芽的过程中,即便是微小的种子也能感觉到20种不同的因素,比如一年中的时间和光照的位置等,种子利用这些因素来确定发芽的正确时间。”

受伤时会“说话”的植物

日本科学家经过多年研究发现,植物受到伤害时会释放出特殊的化学物质,以向周围的同伴发出警告,促使其他植物采取防御措施。