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发布时间:2020-09-22 16:47:58

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作者:席德强

出版社:北京师范大学出版社

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奇妙的植物世界

奇妙的植物世界试读:

前言

我们每天的生活都和植物有着千丝万缕的联系,我们的衣食住行样样都与植物密切相关。那么,植物到底和我们有哪些联系呢?下面让我们粗略地总结一下。

在生物圈这个巨大的生态系统中,植物属于生产者,有着极其重要的作用。植物通过光合作用制造的有机物为其他生物直接或间接地提供了食物,即提供了物质和能量。我们日常吃饭所获得的物质和能量,都直接或间接地来自植物。植物还为动物提供了有着适宜温度、湿度的栖息场所,使动物有了丰富多彩、多种多样而又适宜生存繁衍的空间,植物的枝叶、根系构建了动物隐蔽、躲藏、繁殖的屏障。所以植物是一切动物和所有异养型微生物生存的基础,对于动物、微生物都有着不可替代的作用。

植物对人类也同样重要。

第一,人类的食谱以植物性食物为主,植物是人类重要的食物来源。人类日常食用的粮食、蔬菜、水果都主要来源于植物。据统计,全世界的植物约有500000种。其中,可供食用的植物就有75000种之多。已经被人类驯化或曾大量种植的植物有100多种。我们熟知的稻、麦、玉米、甘蔗、粟(小米)、甜菜、马铃薯、甘薯、大豆、蚕豆、椰子和香蕉,都是由野生植物驯化培养而成的。茶、咖啡、酒等来源于植物的饮品也有非常悠久的历史。人类的祖先利用某些植物(比如麻)的纤维编织衣服,从而告别了赤身裸体的生活,走上了文明的道路。从纺织技术来看,我国早在5000年前的新石器时期就有了纺轮和腰机。西周时期就有了用于纺织的简单机械缫车、纺车、织机,汉代就有了提花机、斜织机,到了唐代,我国的纺织机械已经很完善了。除此之外,植物纤维还可用于制绳、造纸,等等。

第二,在长期的生产和生活实践中,人类发现很多植物可以为人类治疗疾病。历代医书记载了10000多种药用植物。

第三,人类目前使用的化石燃料——煤和石油,都是由古代动植物(主要是植物)的遗体经过复杂的生物化学作用和物理化学作用演变而来的。现在有些国家兴起使用粮食、作物秸秆制造酒精作为可再生的新能源,也是利用了植物。

第四,植物是地球之肺,它们让地球上的空气保持清新。植物通过光合作用将二氧化碳转变成有机物,并释放出氧气,维持了大气中二氧化碳的平衡,抑制了因为人类大量排放二氧化碳而引起的温室效应。植物还能吸收二氧化硫等有毒有害的气体,吸附空气中的尘埃。此外,植物还有防风固沙、防止水土流失、改良土壤、提高土壤肥力、绿化都市、营造庭园景观,为人类创造舒适美好的生存环境的重要作用。

既然植物有这么多重要的作用,研究植物、开发利用植物以及保护植物就成了人们关心的课题。这就诞生了一门科学——植物学。植物学要研究什么呢?概括地说,植物学是研究植物的形态、生理、分类、生态、分布、发生、遗传、进化等方面的科学。开展植物学研究,可以开发、利用和保护植物资源,让植物为人类提供更多的食物、纤维、药物、建筑材料等。第一章 常见的植物类群

植物是一个非常庞大的类群,地球上的植物约有50万种。从寒冷的北极圈到炎热的赤道,从降水丰沛的热带雨林到极度干旱的荒漠,从巍峨的高山到一望无垠的海洋,都有植物分布。

在植物界中,最低等的类群是藻类植物,其中常见的有蓝藻、衣藻、褐藻等。一、最早的自养型生物——蓝藻

你知道吗?蓝藻是最早出现的植物。在蓝藻刚刚出现的时候,地球的大气里没有氧气,是蓝藻通过光合作用制造的氧气改变了地球环境,也改变了地球生命演化的方向和速度。

地球大约诞生于46亿年前。早期的地球到处都有火山喷发,内部结构极不稳定,这时地球表面的温度也非常高,不适合生命存在。大约36亿年前,地球表面的温度降低了很多,此时原始海洋中诞生了原始生命。原始生命结构简单,但是已经能够摄取环境中的营养物质,排出体内的代谢废物,而且能够繁殖后代。这时,原始大气里没有氧气,却有很多甲烷、氨气、氢气、硫化氢、氰化氢等气体。

经过漫长的演化,大约在30亿年前,地球上最早的自养型生物——蓝藻(图1-1)出现了。蓝藻细胞里没有细胞核,也没有复杂的细胞器,是非常简单非常原始的单细胞生物。蓝藻细胞里有叶绿素a、胡萝卜素、藻蓝素、类胡萝卜素等色素。蓝藻利用这些色素吸收光能,将二氧化碳和水转变成储存能量的有机物,并释放出氧气。经过亿万年的积累,它们制造的氧气改变了地球的大气环境。随着氧气越来越多,能进行有氧呼吸的需氧型生物出现了。有氧呼吸可以产生大量的能量,使生物的生命活动得以快速进行。所以,蓝藻制造的氧气加快了生物进化的速度,为地球上灿烂多彩的生命形式的出现奠定了基础。图1-1 蓝藻

现在的地球上仍有蓝藻存在。它们主要生活在水中,也有一些种类可以生活在湿土、岩石、树干表面。在无机营养丰富的水体中,蓝藻会爆发式生长繁殖,这些蓝藻死亡腐烂时会造成水中溶解氧不足,导致水中的鱼虾大量死亡。蓝藻还会向水体中排放毒素,不仅危害水生生物,也让人类生活受到严重影响。

在蓝藻门念珠藻属里,有一种名叫“发菜”的蓝藻,主要产于甘肃省山丹县以及内蒙古中部草原,它呈棕黑色,细如发丝,干品就像一团乱发。每逢夏末秋初,夜降秋雨,晨沐朝阳之际,发菜就会在草根处生长出来。农牧民手持铁耙,从山间或草原上的草根处采集回来,清理晾干,梳理成绺,就是发菜的成品了。发菜有一定的食疗效果。采收发菜时需要使用铁耙搂刮草根,对草场的破坏非常严重。近几年,由于乱采滥挖,野生发菜已经濒临灭绝,国家已经将它列为一级保护植物。二、拥有精美小屋的植物——硅藻

你知道吗?硅藻是海洋中一类特别微小的单细胞藻类,它们在显微镜下的模样令人着迷,它们是怎么建造出那么漂亮的小屋的呢?图1-2 硅藻

硅藻(图1-2)是一类奇妙的自养型生物,常由几个或多个细胞连接而成各种各样的群体。它们能通过光合作用制造有机物,还能在遗传物质DNA的指导下,利用水中的硅化物制造出独特的细胞构造。它们的细胞壁是由二氧化硅构成的硬壳。硅藻细胞的外观精美绝伦,有的像精雕细琢、璀璨夺目的宝石,有的像巧夺天工的宇宙飞船,有的像远离尘世的精致漂亮的别墅。在看了硅藻细胞结构之后,人们常常觉得自己建造的房屋是那么粗蠢,硅藻的小屋与自己的房子相比简直有天地之别。

硅藻细胞里含有叶绿素a、叶绿素c、胡萝卜素等色素,它们通过这些色素吸收光能,用于光合作用。硅藻是很多浮游动物、小鱼小虾和贝类的食物,很多大鱼又以这些小动物为食。所以,硅藻等浮游生物的多少,可以明显决定鱼类的产量。比如有人计算过,海豹体重增加0.5kg,就要消耗约0.5t硅藻。硅藻对维持大气中氧气和二氧化碳的10平衡也有重要作用,浮游植物每年制造的氧气有3.6×10t,约占大气氧气含量的70%,而硅藻约占浮游植物的60%。所以如果地球上没有硅藻,氧气在几年之内就会被耗尽。当然,如果硅藻等浮游植物在短时间内大量繁殖,就会形成赤潮。严重的赤潮会导致鱼虾大量死亡,影响海产品的产量。

硅藻死亡以后,它的二氧化硅构成的外壳会沉到海底。经过亿万年的积累,就形成了硅藻泥。硅藻泥是一种重要的工业原料,可以制成隔热、隔音材料或过滤剂等。三、含碘的带状植物——海带

你知道吗?海带是我国人民喜爱的一种食品。海带含有丰富的碘,常吃海带可以预防地甲病等缺碘引起的疾病。据说,在沿海地区连片种植的海带还能阻止潜艇进入呢。

海带是一种在低温海水中生长的褐藻,通过假根固着在海底的岩石上,因形状像带子而得名。海带一般宽20~30cm,长度为6~7m。目前在我国的山东半岛、辽东半岛等浅海区有大面积的人工养殖场。

海带是一种营养价值很高的蔬菜,有“长寿菜”的美称。海带的吃法很多,比如海带炖排骨、肉丝海带、海带烧肉、海带冬瓜汤、凉拌海带丝等。

海带还有一定的药用价值。碘是人体合成甲状腺激素的原料,如果婴幼儿缺碘就会因缺乏甲状腺激素而患呆小症。如果青少年缺碘,会患地甲病(俗称大脖子病、粗脖子病)。海带中富含碘,所以常吃海带或碘盐可以预防以上疾病。

海带通过孢子繁殖。海带先是在“叶子”上长出许多像口袋一样的孢子囊,里面有孢子。孢子成熟以后孢子囊破裂,孢子通过两条鞭毛运动,当它落在海底的礁石上以后,条件适宜时就会形成一棵新的海带。海带体内有黏液腔,可以分泌滑性物质,让海带在受到海水的波浪冲击时不易被折断。四、长在岩石上的“植物”——地衣

你知道吗?不论是在荒无人烟的戈壁荒漠,还是在郁郁葱葱的热带雨林,在那些裸露的岩石上都能发现地衣。地衣是植物从水生向陆生发展的先锋,也是重要的环境监测物种。图1-3 地衣

我们常常看到裸露的岩石上有一片片或绿色或灰白的附着物,这就是地衣。地衣(图1-3)分布广泛,在地球上大部分地区都能被发现。全世界约有地衣1.4万种,我国已知的地衣约有2000种。经过长期的演化,地衣与不同的环境相适应,变得千姿百态、五彩斑斓。从形态上看,有壳状地衣、鳞片状地衣、叶状地衣和枝状地衣四大类。地衣的色彩更是变化多端,有的黑如发,白如奶,绿如草,有的黄如杏,灰如瓦,红如枣,褐如茶。每一种颜色又由淡至深形成很多过渡颜色,地衣种类繁多,难以准确描述。

由于地衣对二氧化硫非常敏感,在环境污染严重的地区不能生存,所以人们还把它当作环境监测物种。如果某一地区没有地衣生存,就说明那里的环境污染比较严重。

以前人们一直以为地衣是一类特殊的低等植物,后来研究发现它们是真菌和藻类的共生体。真菌有假根,可以从岩石上吸收水和无机盐;藻类有色素,能通过光合作用制造有机物。二者相互依存,互利互惠,建立了密不可分的共生关系。

地衣是植物从水生到陆生的先锋,它们一般生长在岩石上,可以在代谢中产生地衣酸。地衣酸能够腐蚀岩石,让岩石分解产生土壤。通过亿万年的演化,土壤越来越多,原来的不毛之地会变得杂草丛生。杂草多了,渐渐地就出现了灌木。灌木多了,渐渐就有了高大的乔木。这样,光秃秃的岩石演变成土壤,没有任何植被的荒芜之地演化成了郁郁葱葱的森林。五、水生到陆生的过渡植物——苔藓

你知道吗?你想知道水生植物是怎么来到陆地生活的吗?了解一下有关苔藓的知识吧,它可以给我们一些启示。图1-4 苔藓

苔藓(图1-4)植物大约有23000种,我国约有2800种。它们属于水生到陆生的过渡植物。它们身体矮小,喜欢阴湿的环境,常常生长在林间空地、林下岩石表面或附着在树皮上。苔藓的受精必须借助于水环境,这使它不能真正摆脱水的束缚,只能生活在池塘岸边,沟渠林下等比较湿润的地方。

苔藓植物有重要的生态价值,它们吸水性强,可以防止水土流失;由于叶为单层细胞结构,对周围环境中的二氧化硫等有毒气体特别敏感,可作为环境监测植物;可以吸收粉尘,分泌酸性物质腐蚀岩石,使岩石形成土壤;可以作为鸟类及哺乳动物的食物;还可用来包扎花卉、树苗等,既通风又保湿。

葫芦藓是我们在水渠边、树荫下最常见的藓类,因其顶端长有一个弯曲的葫芦状的结构而得名。葫芦藓的个体高度只有4~7mm,黄绿色。要观察葫芦藓的细微结构,需要使用放大镜或立体显微镜。野外的葫芦藓常常一丛丛地长在一起,仿佛在湿润的泥土上铺了一层薄薄的、青翠欲滴的地毯。用手抚摸一下,软软的、嫩嫩的,让人忍不住想坐下来但又担心压坏了这让人怜惜的小东西,所以苔藓还有独特的美学价值。文人墨客的作品中常有苔藓的踪影,比如叶绍翁写下了“应怜屐齿印苍苔,小扣柴扉久不开”,刘禹锡写下了“苔痕上阶绿,草色入帘青”等名句。

从进化上来看,葫芦藓是非常具有代表性的从水生向陆生进化的过渡类型,所以它还是日常教学和科研常用的研究材料。此外,葫芦藓还是一味中药,有一定的药用价值。六、最早的高等植物——蕨类

你知道吗?2014年,在阿根廷发现了一副巨大的恐龙骨架化石,经过推算,这头恐龙生前高约20m,长约40m,体重达80t,是一头植食性的泰坦巨龙。体型这么庞大的恐龙以什么为食呢?

蕨类植物出现在志留纪晚期。4亿年前到2.5亿年前,是蕨类植物繁盛的时期,这段时期正好是恐龙繁盛的时代,所以蕨类植物是植食性恐龙的主要食物。随着地球气候的变迁及种子植物的繁盛,大多数的蕨类植物已经灭绝了,现在地球上的蕨类植物约有12000种。图1-5 蕨类植物叶片背面的孢子囊

蕨类植物是高等植物中比较低级的一类,也是最原始的维管植物,大都为草本,少数为木本。蕨类植物有根、茎、叶之分,没有花,不产生种子。在蕨类植物的叶片背面,有排列规则的孢子囊,它们通过孢子囊里的孢子繁殖(图1-5)。

蕨类植物虽然是真正的陆生植物,但它们的受精阶段仍然离不开有水的环境,这是它们的原始特征,也是它们最终被种子植物取代的原因。1.蕨菜

我们常吃的蕨菜[图1-6(a)]是多年生蕨类植物的嫩苗,是与恐龙一样古老的植物。可以想见,它的成年个体[图1-6(b)]曾是某些植食性恐龙的食物之一。图1-6 蕨菜

蕨菜一般在6月采收,有经验的农民会在采收后立即将掐断的茎在泥土上来回蹭几下,否则刚刚采收的蕨菜就会因失水迅速衰老而木质化,以致无法食用。图1-7 两色鳞毛蕨

由于喜爱吃蕨菜的人越来越多,从山林采集的野生蕨菜已逐渐满足不了人们的需求,有些地方已经开始了蕨菜的人工栽培。2.两色鳞毛蕨

两色鳞毛蕨(图1-7)是陆生蕨类,在中国大部分地区都有分布,常见于林下沟边的潮湿地带。

两色鳞毛蕨在野生状态下常用孢子繁殖,人工栽培时也可以利用地下根茎进行分株繁殖。它的地下根茎——贯众(图1-8)则是一味常用的中草药。图1-8 贯众七、赤裸着种子的植物——裸子植物

你知道吗?我们常见的松、柏、银杏都是裸子植物。裸子植物的胚珠外面没有子房壁包被,不形成果皮,种子是裸露的,故称为裸子植物。

裸子植物有真正的根茎叶,是高度适应陆地生活的一个植物类群,它们的受精作用不受外界水的限制。在造山运动频繁的二叠纪,裸子植物取代了蕨类植物,在中生代至新生代它们是遍布各大陆的主要植物。早期的标志性裸子植物为苏铁,晚期的标志性裸子植物为银杏和松柏。

据统计,目前全世界生存的裸子植物约有850种,隶属于79属和15科,其中有不少是非常古老的类群。裸子植物的种数虽然仅为被子植物种数的0.36%,但却广泛分布于世界各地。在北半球,大的森林里80%以上都是裸子植物,所以裸子植物是目前世界上主要的木材来源之一。1.落叶松图1-9 落叶松

落叶松(图1-9)是北方高山寒湿地针叶林的代表树种。落叶松是高大的落叶乔木,高度可达35m,胸径可达90cm。在我国大兴安岭的莽莽森林里,大片的落叶松林蔚为壮观,一年四季都有让人沉醉的美景。春天,它那细小青嫩的针叶迅速长出来,满山立时充满了绿色的生机;夏天,在阳光雨露的滋润下,落叶松林成了苍翠欲滴的茫茫林海;秋天,针叶开始发黄,层林尽染,一种特别的美感让人流连忘返;冬天,寒风吹来的时候,落叶松的一身针叶早已落入泥土,它那高大挺拔的树干傲然挺立在漫天冰雪里。

这些落叶松林还有重要的生态价值,它们构成了一道天然的绿色屏障,遮挡着西伯利亚吹来的风沙和暴风雪,使松嫩平原和呼伦贝尔大草原成为富饶美丽的天堂。

落叶松树干通直,材质坚韧,有较强的耐腐蚀性,适宜作建筑、电杆、桥梁、舟车、枕木、矿柱、家具等材料,是一种应用非常广泛的优质木材。

还有,由于落叶松高大挺拔,树形美观,它还是一个优良的园林绿化树种,在各地的风景园林名胜地区被广为栽培。2.云杉图1-10 云杉

云杉(图1-10)是中国特有的古老树种,共有17种9个变种。最早的云杉化石发现在晚白垩纪地层中,距今约有1亿年的历史。云杉曾广泛分布在世界各地,后来由于地球气候变化,其分布区越来越少,现在由于人工栽培又渐渐增多了。

云杉耐阴、耐寒、喜欢凉爽湿润的气候和肥沃深厚的土壤,主要分布在海拔3200m以下的山地林带。在我国华北地区最多,其次为东北的小兴安岭。四川、青海、西藏等很多地区也有分布。

云杉高度可达50m,胸径可达1m。云杉树形端正,枝繁叶茂,被广泛地作为园林观赏树种。云杉生长速度缓慢,成材周期较长,但木材通直,切削容易,没有隐性缺陷,所以应用非常广泛。云杉浑身都是宝。它的针叶富含芳香油,出油率为0.1%~0.5%,提取出来后可制造化妆品。云杉的树皮富含单宁,提取出来后可用于化妆品、制药等。云杉可以作为电杆、枕木、建筑、桥梁用材,还可用于制作乐器、滑翔机等,那些不成器的木材,可以作为纸张的原料。云杉材质优良,占我国木材建材的1/4。八、美丽世界的缔造者——被子植物

你知道吗?我们在日常生活中看到的花花草草,多数都是被子植物。被子植物是当前地球上种类最多、分布最广、适应性最强、进化水平最高的植物类群。

被子植物出现于早白垩纪。从新生代开始,被子植物取代裸子植物而成为地球植物群落中的优势类型。现在已知的被子植物共有1万多属,20多万种,占所有植物种类的一半,我国境内的被子植物有2700多属,3万多种。

早期出现的被子植物都是木本植物,到了晚白垩纪初期才出现了灌木和草本类型。在严冬或干旱来临的时候,有的草本植物地上部分枯萎死亡,地下的根茎可以储存营养;有的草本植物在严冬到来之前就产生了种子,种子中储存着来年萌发所需要的营养。有些木本植物可以通过厚厚的树皮抵御冬天的寒冷,却无法摆脱长期的干旱,而草本植物却可以通过种子迁移到适宜的环境。比如在我国西北、华北的干旱地区,有时一年也不会有一次降水,这时很多高大的乔木就会枯死,草本植物却可以通过种子延续生命。等到雨季来临,乔木不能复生,野草却可以迅速恢复生机。所以,草本植物更能适应环境的剧烈变化,而多数草本植物都是被子植物。

在植物界,被子植物被称为有花植物,因为它们才有真正的花。被子植物出现以后,地球上才有了色彩鲜艳、类型繁多、花果丰茂的景象,所以它们是美丽世界的缔造者。

被子植物的胚珠包藏在子房内,得到良好的保护,子房在受精后形成的果实既保护种子又以各种方式帮助种子散播;具有双受精现象和三倍体的胚乳,胚和胚乳都具有双亲的遗传特性,使新植物体有更大的生活力和变异性。裸子植物依靠风力传播花粉,不仅传粉效率低,而且浪费极大。大部分被子植物由昆虫或其他动物传播花粉,不仅减少了浪费,而且大大扩展了传粉的空间;被子植物在植物体构造上也特别先进,拥有更加完善的输导组织。它们依靠木质部中的导管运输水和无机盐,依靠韧皮部中的筛管和伴胞运输有机物。此外,由于被子植物的果实和种子储存着高能量的营养物质,使得直接或间接依赖被子植物的昆虫、鸟类和哺乳类迅速地繁茂起来,进而推动了整个生物界的向前进化。

被子植物与人类的衣食住行等生活息息相关。人类常用的粮食、蔬菜、水果多数是被子植物。从进化角度分析,人类是被子植物繁盛之后才出现的高智商哺乳动物,人类从一开始就高度依赖于被子植物。除了为人类提供食物以外,被子植物还为建筑、造纸、纺织、油料、香料、医药等提供原料。此外,数量众多的被子植物对美化、净化环境起到了非常重要的作用。图1-11 竹

竹(图1-11)是禾本科竹亚科的常绿木本植物,主要分布在地球的热带、亚热带和暖温带地区。由于竹子分成很多节,每一节都可以同时生长,使它成为生长最快的植物,每天最多可以长高40cm,成年竹子可高达40m。

自古以来竹子在我国人民心中就占有重要地位。人们将松、竹、梅誉为“岁寒三友”,将梅、兰、竹、菊称为“四君子”。北宋著名文学家苏轼曾写道:“宁可食无肉,不可居无竹。无肉令人瘦,无竹令人俗。人瘦尚可肥,士俗不可医。”清代郑板桥也曾这样写道:“咬定青山不放松,立根原在破岩中。千磨万击还坚劲,任尔东西南北风。”这些都可以看出文人雅士对竹子的喜爱。

仔细分析起来,人们喜欢竹子的原因大概有以下几点。

一是认为竹子虚心有节、外实中空,象征着人谦虚又有气节,如“竹可焚而不改其节,玉可碎而不改其白”。

二是中国人奉行“中庸”的处事原则,而竹子非常柔韧,能屈能伸,非常符合中国人的审美需求。

三是竹子非常漂亮,有重要的观赏价值。它四季常青,挺拔秀丽,有风吹来的时候,更是摇曳多姿,独具韵味。比如凤尾竹枝叶秀丽,茎略弯曲下垂,状似凤尾,婀娜多姿,常用于盆栽观赏。小琴丝竹的茎秆有黄绿相间的纵向条纹,佛肚竹的茎秆粗大如胖和尚的肚子,湘妃竹的斑点如滴滴泪珠,都是常用的观赏植物。

竹子还是重要的建筑材料。竹子生长快、易再生,成材量高,用途广。一般2~3年的竹子即可成材,而木材一般需要20~25年。所以,使用竹子替代木材做建筑材料,可节约更多森林资源,延缓地球温室效应。

用竹子可以制作各种工艺品。由于竹子特殊的材质,坚韧不拔的特性,人们采用竹子作为原料进行雕刻、绘画等艺术创作制成各种工艺品,如竹简、竹匾、竹挂画、竹刻笔筒、竹根雕摆件等。

竹子的根状茎上长出的幼芽被称为竹笋,根据采取季节可以分为冬笋、春笋、鞭笋等。竹笋味香质脆,是人们喜爱的食品。第二章 那些奇奇怪怪的植物一、路边的神秘植物——曼陀罗

你知道吗?我们常在武侠小说中看到,坏人偷偷地在酒里下了“蒙汗药”,导致好人中毒,浑身瘫软无力,只能眼睁睁地看着坏人把自己捆上。你知道“蒙汗药”的主要成分吗?图2-1 曼陀罗

有一幅埃及的壁画告诉我们古埃及人宴客时,常会把曼陀罗的花果拿给客人闻,因为曼陀罗花果是一种迷幻药,可以让客人产生愉快感。我国三国时期的名医华佗发明的麻沸散的主要有效成分也是曼陀罗。古代的武士将曼陀罗和其他药物混合制成“蒙汗药”,使敌人全身瘫软无力甚至失去知觉。曼陀罗因为有这些独特的作用而受到人们的广泛关注。

其实,曼陀罗是一种非常普通、非常常见的植物。走近野生曼陀罗,可以闻到一种令人不适的特殊气味。曼陀罗全身有毒,牛羊不会主动去采食它,这使它常常孤零零地长在田间地头(图2-1)。它的叶为单叶互生,宽卵形,边缘具不规则的波状浅裂或疏齿,具长柄。花为两性花,花冠一般为白色,呈长喇叭状。果实为直立的卵圆形蒴果,表面有许多硬刺。种子稍扁肾形,黑褐色。通常用播种法繁殖。1.误食曼陀罗中毒的临床表现

人和牛羊等动物的曼陀罗中毒是因为误食曼陀罗种子、果实、叶、花导致的。如果农牧民不小心将曼陀罗混入了牛羊的饲料中,就会导致牛羊中毒的情况发生。人类一般在食后0.5~2小时出现症状,早期症状为口干、咽喉发干、吞咽困难、声嘶、脉快、瞳孔散大、皮肤干燥潮红、发烧等。误食后2~6小时可出现谵妄、幻觉、抽搐、意识障碍等精神症状。严重者常于12小时后出现昏睡、呼吸浅慢、血压下降以至发生休克、昏迷和呼吸麻痹等危重症状。

曼陀罗中毒剂量常因其进入人体的途径和人的健康状况而异。成人食果3枚或种子30~40粒即可中毒,多为急性突然发病。儿童较敏感,剂量只要成人的1/10,且伴有嗜睡现象。此外,外敷捣碎的曼陀罗叶片也能引起急性全身性中毒,症状与口服相同,出现症状的时间比口服者更快。2.曼陀罗的药用价值

曼陀罗的叶、花、籽均可入药,性温微辛。其主要成分为山莨菪碱、阿托品及东莨菪碱等,上述成分具有兴奋中枢神经系统、阻断M-胆碱反应系统、对抗和麻痹副交感神经的作用。曼陀罗除作为外科手术的麻醉剂和止痛剂外,还作为治疗癫痫、蛇伤、狂犬病的药物,还可治疗咳逆气喘、面上生疮、脱肛及风湿、跌打损伤等,但用药一定要遵医嘱。

自20世纪70年代以来,以曼陀罗为主的中药麻醉剂大放异彩,这种麻醉方法已引起国外医学专家的重视,为世界医学做出了贡献。二、最轻的木材——轻木

你知道吗?相传西方殖民者初到南美时,看到一群土著妇女每人扛着一根粗大的木头健步如飞,他们以为这些土著人个个力大无穷,于是放弃殖民的想法赶紧乘船逃走了。你知道这是为什么吗?图2-2 轻木

轻木(图2-2)是木棉科的一种常绿乔木。它原产南美洲热带地区,其密度比我们常用的软木塞还要小一半。

一根长约10m、合抱粗的轻木,一名妇女就能轻易扛走。轻木的木质细白,虫不吃,蚁不蛀,浮力是软木塞的两倍,有重要的用途。比如可以用它制作钓鱼用的浮漂,将轻木的木块添装到布料里制成救生圈和救生衣,还可以制作飞机坐垫和各种航模。

轻木不仅木材轻,而且生长速度也非常快。它的树干又高又直,分枝少,叶片大而圆,宛若穿着紧身筒裙的傣族少女,亭亭玉立。清风吹来,枝叶轻轻摇摆,仿佛轻盈的舞者在翩翩起舞,所以轻木还是著名的观赏树种。

我国自20世纪60年代开始引种轻木。现在,广东、云南、海南、福建、台湾等省区都种有大面积的轻木。三、最重的木材——重木

你知道吗?我们常在电影中看到,不慎落水的人在惊慌失措中抱住一段木头而幸免于难。这是因为木头比水的密度小,可以漂浮在水面上产生一定的浮力。你见过密度比水大,像铅块一样迅速沉入水底的木头吗?图2-3 黑黄檀

黑黄檀(图2-3)产于我国云南思茅、勐腊、景洪等地,属于蝶形花科的落叶大乔木。生长在海拔700~1800m的山地。由于木材密度大,质地坚硬,黑黄檀生长极为缓慢,树的直径年平均生长量仅为0.6cm左右,高度年生长量仅为0.4m左右。成年黑黄檀树高可达20m,胸径可达70cm。它材质坚硬,拥有黑红色的漂亮条纹,做成的家具不变形、不开裂,拥有一种不须雕琢的天然华贵气质,主要用于制作高级乐器、精美工艺品和名贵家具。3

黑黄檀是世界上比重最大的树种,1m重约1000kg。把一块黑黄檀放在水中,它会像铅块一样迅速沉入水底。如果用它做成箱柜等家具,一两个人根本就搬不动。再加上黑黄檀树皮厚,出材率极低(只有13%左右),所以一般用它做一些小巧精致的家具。云南傣家人称黑黄檀为牛角木,常用它的心材做匕首的柄。

我国利用檀木的历史非常悠久,《诗经》中就有“坎坎伐檀兮,置之河之干兮”的诗句。黑黄檀还是《国家珍贵树种名录》中收录的树种,属于国家二级保护植物。檀树除黑黄檀之外,还有黄檀、白檀、青檀、紫檀、黑檀等品种,都是名贵的红木。四、最长的植物——白藤

你知道吗?世界上最长的生物是什么?它不是最高的树木,也不是最大的动物,而是一种缠绕在其他树木上生长的藤本植物——白藤。

热带雨林里有众多的参天大树和奇花异草,还有一种绊人跌跤的“鬼索”,这就是白藤,在我国海南岛的热带雨林里可以见到它。

白藤的茎很纤细,却特别长,是植物王国里有名的“瘦长个子”。小的白藤直径不到1cm,却有几十米长。大的白藤直径也不过四五厘米,长度却可以达到二三百米,比世界上最高的桉树还长一倍。据资料记载,白藤长度的最高纪录竟达500m。图2-4 白藤的花

白藤的茎梢又长又结实,表面布满了向下弯的硬刺。它像一根带刺的长鞭,随风摇摆,一旦碰上大树,就紧紧攀住不放,并很快长出一束束新叶。它顺着树干向上爬,下部的叶子则逐渐脱落。在爬到树顶之后,它仍然不断地生长,可是已经没有什么可以依托的东西了,于是它那越来越长的茎就往下坠。爬爬坠坠,坠坠爬爬,把大树当作支柱,沿着树干缠绕成许多怪圈。由于白藤的缠绕和遮挡,常会导致被它缠绕的高大树木死亡。所以人们给它起了个绰号叫“鬼索”。

到了繁殖季节,白藤上就会开满白色的花,引人注目,香气袭人(图2-4)。

白藤的茎光滑、坚韧,可以编织成各种手工艺品,如提篮、藤椅、藤床、花盆架、字画屏风等。白藤还可以入药,有药用价值。五、最大的圆叶——王莲

你知道吗?世界上最大的叶子有多大?在美洲的亚马孙丛林里,有一种棕榈,它的一片叶子连柄带叶有24.7m长。生长在热带的长叶椰子,它的叶子有27m长。但要说世界上最大的圆叶,就非王莲莫属了。图2-5 王莲的叶子(赵良供图)

世界上最大的圆叶就是原产南美洲亚马孙河流域的王莲的叶子(图2-5)。王莲与荷花是近亲,都是睡莲科植物。一般的莲叶直径为60~70cm,而王莲叶直径有200~300cm,最大的竟有400cm。王莲的叶子浮在水面上,边缘向上卷起,好像一个浅浅的大圆盆。王莲的叶子上有很多从中央到四周呈放射状排列的叶脉构成支架,叶脉之间还有许多横隔。因此它在水面上的浮力十分惊人,能轻松托起一个30kg重的孩子。有人还特意做过试验,在王莲的大叶子上均匀地铺上75kg沙子,结果它依然没有下沉。人们模拟王莲叶子的内部结构,建造了叶式浮桥。

王莲不但叶子巨大,花也特别大,花的直径可达40cm。王莲的花期只有三天。其花心温度要比四周气温高出10℃左右。第一天傍晚,新开放的白色花儿散发出强烈的菠萝香味,那些贪吃的甲虫纷至沓来。它们只顾在花瓣里享用花蜜和淀粉,却没有注意到花瓣正在慢慢合拢。被困住的甲虫左冲右突,却始终无法出来,只好留在花里过夜。好在这里温暖舒适,食物充足,它们在花蕊间爬上翻下,大快朵颐。到了第二天晚上,花瓣再次开启,白色的花瓣变成粉红色,香气也没有了,此时被困住的甲虫得以逃脱,但它们身上已沾满花粉。当它们去另一朵新开的王莲花里觅食的时候,就帮助王莲传播了花粉。

王莲体量庞大,气势恢宏,令人过目难忘,是现代园林水景中不可或缺的观赏植物,也是花卉展览中必备的珍品。它既具有很高的观赏价值,又能净化水体。我国北京植物园、云南省西双版纳热带植物园和广州华南植物园等都已引种了王莲。六、最大的花——大王花

你知道吗?一般的高等植物,靠根从土壤中吸收水和无机盐;靠茎支撑体重,抵御风雨;靠叶进行光合作用,获得能量;靠花产生种子,繁育后代。所以它们的根、茎、叶、花都是有一定比例的,相互协调。而寄生植物就可以不这样。它们从寄主身上获得水分和营养物质,不需要强大的根系,也不需要有力的枝干,甚至也不需要进行光合作用的绿叶,只需要一朵花来产生种子就可以了。大王花就是寄生植物的典型代表。图2-6 大王花

在马来西亚的热带雨林里,生长着一种十分奇特的肉质寄生草本植物,它的名字叫大王花(图2-6),被誉为“世界花王”。它一生只开一朵花,花期只有4天。它的花的直径可以达到1m,最大的直径可达1.4m,整个花冠就约有10kg,花心像个脸盆,可以盛5~8kg的水,因此看上去绚丽而又壮观。

大王花开放之后,会散发出既像牛粪又像腐肉的臭味,这种气味不仅人类反感,蜜蜂、蝴蝶都对它敬而远之。但那些喜欢追腥逐臭的食腐甲虫却趋之若鹜,大王花就是靠它们来传粉的。

大王花还是一种懒惰的寄生植物,它一般寄生在葡萄科的白粉藤根茎上。它没有茎叶,不能进行光合作用,依靠吸收白粉藤的营养来生活。开花4天之后,大王花逐渐枯萎凋零,一段时间后,它变成一摊黑乎乎的烂泥,就像水果腐烂了一样,这就是它成熟的果实。果实里有成千上万枚红棕色的微小种子。这些种子被鹿、野猪等动物无意踩踏之后粘在脚上,被它们踩进茎皮破损的藤本植物体内。再经过一年半的休眠之后,种子体积膨大开始萌发。经过几个月的发育,大王花的花蕾先发育成乒乓球大小,再到甘蓝大小,之后花苞就会慢慢张开,2天之后完全绽放,就形成了直径1m以上的大花朵。

大王花自1818年由英国殖民者在苏门答腊岛发现以来一直备受关注。当地人认为用大王花的花芽提取物炮制的浸膏是妇女分娩的良药,这导致大王花被滥采乱挖,几乎绝迹。1981年新加坡植物园开始了引种试验并获得成功。1997年当地将其列为保护植物。七、最大的坚果——海椰子

你知道吗?芝麻的种子很小,烟草的种子比芝麻的种子还要小,斑叶兰的种子更是轻若浮尘,那么,你知道世界上最大的种子有多重吗?图2-7 海椰子的坚果

如果你询问一个从非洲塞舌尔群岛旅游归来的朋友,当地让他印象最深的是什么?他一定会告诉你是海椰子。塞舌尔群岛上生长着一种巨大的椰子树,树高可达30m,树叶长7m,宽2m,最大的树叶有227m。最奇特的是它那巨大的果实,直径为35~50cm,外面长有一层海绵状的纤维质外壳,剥开外壳后就是坚果。目前发现的最大的海椰子果实重达23kg,其中的坚果也有15kg重(图2-7),堪称世界上最大的果实,里面的种子也是植物界最大的种子。

海椰子其实不是椰子,而是一种棕榈。据说在1519年,马尔代夫的渔民出海时,发现西印度洋上漂着几颗形状像椰子的果实。他们以为是一种生长在大海边的椰子树结的果实,便给它取名“海椰子”。后来,人们才发现海椰子其实是生长在陆地上的一种棕榈树。

海椰子的生长十分缓慢,从幼株到成年需要25年。雌株受粉两年后才能结出小果实,果实要发育7年左右才能成熟。海椰子的寿命可达千年,结果的时间也就非常长了。作为塞舌尔的国宝,一棵海椰子的果实售价高达几百美元。目前中国也成功引种了海椰子,在北京植物园里就能找到它。八、最长寿的种子——古莲子

你知道吗?由于生活环境不同,植物适应方式多种多样,植物种子的寿命也不尽相同。梭梭生活在干旱的沙漠地区,它的种子只能存活几小时。在此期间只要遇到一点点水,种子就能迅速萌发成幼苗。柳树一般生活在河堤岸边,它的种子能存活12小时。杨树的种子外包絮毛,能随风飘到很远,可以存活几个星期。玉米、高粱、小麦等农作物的种子由于富含淀粉等营养物质,能存活2~3年。那么,寿命最长的种子能活多久呢?

种子是植物延续种族的载体。杨、柳的种子寿命只有几小时到几天,玉米、高粱的种子能活2~3年,甜菜和紫云英的种子能活8~10年,而莲花的种子能活上千年。图2-8 古莲子

20世纪以来,在我国辽宁等地多次发现古莲子(图2-8)。这些古莲子,时间短的距今大约有几百年,最长的距今有2000多年了。

奇妙的是,经过科学家的精心培育,这些千年古莲子竟然能萌芽、生长、开花、结子。这引起了人们的强烈关注:是什么原因让千年古莲子不朽、不死,保持了这么长久的生命力呢?

研究发现,古莲子能保持长久的生命力,源于它那特殊的结构。莲子的果皮可以分为5层,最外层为表皮层,有特殊的气孔室和保卫细胞,可以保证里面的种子获得氧气。第二层是细胞排列紧密的栅栏组织。第三层为细胞壁特别厚的厚壁组织。第二、第三层对种子的保护至关重要,其致密的结构能有效防止外界的微生物和过多的水分进入。第四层细胞的细胞壁特别薄,被称为薄壁组织。最内为内表皮层,细胞内含贮藏的营养物质。由这5道防线构成了一个非常精密的“防护层”,空气、水分、微生物都不能随便进出。经过漫长的进化,在3莲子内部有一个小气室,里面大约存储着0.2mm的空气。这些非常微量的空气保证了莲子在千年休眠时的代谢需要。古莲子的含水量极低,只有12%,使它的生命活动只能以极低的速度进行,这样就降低了营养物质消耗的速度。此外,莲子还富含维生素C和谷胱甘肽等延缓衰老、保持生命活力的物质,这使得深埋在地下的古莲子仍然保持着微弱的呼吸,虽历经千年却没有死亡。

埋藏莲子的泥炭土也为保存莲子提供了有利的条件。这里温度低、湿度小,不具备发芽的条件,深深的地层里也没有微生物侵扰,避免了莲子腐烂变质。所以虽历经千年,莲子仍能萌发新芽,展示了其非常强大的生命力。

现在,人们试图通过研究古莲子找到延缓衰老、长期保存种子的科学方法。九、最长寿的植物——龙血树

你知道吗?短命菊的寿命只有三四个星期。它生活在干旱的撒哈拉沙漠里,会趁着雨季来临迅速生长发芽,开花结果,完成繁衍的使命。那么,谁是植物界里的长寿明星?它们能活多久呢?图2-9 龙血树

现存最古老的的银杏树有3000多岁,美国的巨杉“世界爷”有5000多岁。1868年地理学家洪堡德在非洲发现了一株8000多岁的龙血树,它高达18m,主干直径约5m。这是迄今为止人类所知道的最长寿的植物了。

龙血树(图2-9)原产非洲和亚热带,我国有5种。它是热带常绿乔木,树高一般4m左右。它树姿优美,叶色斑斓,清新亮丽,是珍贵的观赏树种。

龙血树受伤后,能分泌一种红褐色的像人血一样的树脂,所以被称为龙血树。这种树脂是一种名贵的中药,这种药物被称为血竭。由于血竭呈红褐色,也曾被用作染料。十、最粗的植物——百骑大栗树

你知道吗?世界上哪一种植物最粗?作为北美“世界爷”的巨杉,最大直径为12m,作为世界上的“大胖子树”猴面包树,最大直径超过10m,一棵叫百骑大栗树的植物,树干直径达17.5m,周长约55m。它不是很高,却是世界上最粗的植物。

百骑大栗树的学名叫欧洲栗,生长在意大利西西里岛的埃特纳火山的山坡上。这座火山是欧洲著名的活火山,自1669年到1971年就喷发了三十多次。火山的山坡上,生长着茂盛的桦树、山毛榉、松树,景色十分秀丽。这棵位于山脚下的千年古树,在一次又一次的火山喷发中没有被吞没,也没有因气候变化而死亡,反而长得枝繁叶茂,生机勃勃,真是一个奇迹。

百骑大栗树虽饱经沧桑,现在仍然枝繁叶茂,开花结果。树干下部有一个大洞,采栗的人常将那里作为临时的宿舍或仓库。十一、独木成林——榕树

你知道吗?“直不为楹圆不轮,斧斤亦复赦渠薪。数株连碧真成菌,一胫空肥总是筋。”这是宋代诗人杨万里描写榕树的诗句。榕树在我国南方非常常见,是很多人故乡的印记。图2-10 榕树

榕树(图2-10)属于桑科榕属,是一种高大的乔木。榕树四季常青,姿态优美,具有较高的观赏价值和良好的生态效应,广泛分布于南方各地。在我国南方很多地方有几百岁、上千岁的古榕树。

在孟加拉国的热带雨林里,有一棵巨大的古榕树,占地约2210000m(1hm),它的树荫下可供几千人休息乘凉。据统计,它的气生根有4300条之多。这些气生根构成了几千个支柱,支撑着巨大的树冠。可谓根接株连,枝叶蔽天,蔚然成林。

由于南方雨量多、高温高湿的环境,榕树经过长期进化长出了气生根。这种气生根有辅助呼吸的作用,依靠母体提供的营养迅速生长,到达地面后即插入土壤中,形成木质支柱,起到支撑和吸收的作用。接着这些气生根还会萌发出枝叶,与原来的母体形成连体生长,出现独木成林的特殊现象。十二、最小的有花植物——微萍

你知道吗?植物种类繁多,千姿百态,既有枝繁叶茂的参天大树,也有个体微小、肉眼难见的单细胞藻类。但要说最小的开花植物,就当属微萍了。图2-11 微萍

微萍(图2-11)属于被子植物门浮萍科,共有10多种。有一种无根萍既没有根,也没有叶,只有一块直径约1mm扁平的茎,被称为叶状体。它个体极小,可以轻易穿过针孔,是世界上最小的有花植物。这些小小的植物体就像一粒粒细沙漂浮在水面上。我们只有借助显微镜才能看清它的细微结构。在适宜条件下,每平方米的水面上可以有上百万株微萍。

微萍体内含有40%的蛋白质,与大豆的营养价值相当,是鱼、鸭的好饲料,也有人将它采集回来当蔬菜食用。

别看微萍如此微小,却也能开花结果。开花时,小小的花朵长在砂粒似的叶状体表面,模样像灯泡,外面长有极细小的鳞片,一段时间后会结出圆形的小果实。不过,微萍开花的时候很少,它们主要靠叶状体侧面的芽囊进行无性繁殖,长出新的叶状体。这种繁殖方式非常迅速,只要30小时就可以繁殖一代。十三、最稀有的植物——普陀鹅耳枥

你知道吗?由于地球气候的变迁和人类活动的影响,很多物种还没有被人类认识就已经灭绝了;有的物种人类刚刚认识,还没来得及进行有效的保护,最后也灭绝了;有的物种则比较幸运,人类刚刚发现它就对它进行积极保护和研究,帮助它繁衍以扩大种群数量。普陀鹅耳枥就是幸运的物种之一。图2-12 普陀鹅耳枥

说普陀鹅耳枥(图2-12)是最稀有的植物一点也不过分,因为完全野生的普陀鹅耳枥全世界目前只有一株。普陀鹅耳枥生长在浙江普陀山上,1930年由我国植物学家钟观光发现,1932年经著名植物学家郑万均鉴定命名。据当地人讲,以前普陀山上这种树曾有许多。由于生态环境逐渐恶化,到1950年左右,就剩下佛顶山上的这一棵了。这棵极其珍贵的鹅耳枥高达14m,胸径达60cm,虽历经沧桑,目前依然枝繁叶茂,生机勃勃。

怎样让这棵珍贵的植物繁衍后代,不会灭绝呢?普陀山园林管理处的工作人员发现,普陀鹅耳枥是雌雄同株植物,但雌花和雄花开花时间相差10~15天,自然状态下同株异花授粉的可能性几乎没有。工作人员就设法让它的雌雄花同时开放。1992年秋天,普陀鹅耳枥终于结出了108粒种子。经过人工种植,1993年得到了67株幼苗。后来,园林工作者用普陀鹅耳枥的枝条进行扦插试验,也获得了成功。这样,普陀鹅耳枥灭绝的危险大大降低了。

我国只剩一株的树木,除了普陀鹅耳枥之外,还有生长在浙江天目山的天目铁木。幸运的是,这株铁木于1981年结了几粒果实,科学家已经保存起来了。此外,还利用铁木的枝条进行了扦插繁殖。如今,天目铁木也度过了濒危时期。十四、永不落叶的植物——百岁兰

你知道吗?多数植物的叶子只有3~6个月的寿命。比如柳树的叶子为4个月,樟树的叶子为6个月。百岁兰一生只长两片叶子,不凋不谢,在叶片基部生长的同时,上部的叶片逐渐枯萎脱落。图2-13 百岁兰

百岁兰(图2-13)是一种裸子植物,生长在非洲东南部的近海沙漠里。这里气候炎热干旱,植被稀少,百岁兰以能适应这种极端气候而闻名。百岁兰是与恐龙同时代的孑遗植物,是世界八大珍稀植物之一。由于这个物种非常古老,又非常特别,现在地球上几乎找不到它的近亲,所以植物分类学家把它单独划为一科——百岁兰科。

百岁兰是典型的旱生植物。它生长的沙漠里降水稀少,年降雨量只有25mm左右。百岁兰生长在沙漠靠海边有雾的地方,它不但有发达的根系,还能依靠宽大的叶片吸收雾气中的水分。与沙漠干旱缺水的气候环境相适应,百岁兰通过一个圆锥状的块根固着在沙丘上,而地面上只长出两片叶子。

植物的叶子有不同的寿命。桑树的叶子寿命为130天左右,女贞的叶子能活200天,紫杉的叶子最多能活10年,百岁兰的叶子终生不会凋落。叶片基部能不停地生长,叶片末端不停地干枯。所以百岁兰的叶子只能越长越大,它的寿命在植物界里是最长的。百岁兰的寿命可以达到100年,因而被称为百岁兰。植物学家见到的最大的百岁兰的叶子长6m,宽1.79m,最老的百岁兰估计有1500~2000岁,因而又有千岁兰的称谓。十五、疯狂的绞杀植物——细叶榕

你知道吗?热带雨林里植物的适应方式多种多样。有的植物通过快速生长占领上层空间,比如高大的乔木;有的植物通过捡拾大树枝叶缝隙漏下的阳光生存,比如苔藓等阴生植物;还有的植物自身比较纤细,却能缠绕在高大的乔木上爬到植物群落的顶层,并最终杀死乔木,这就是绞杀植物,比如细叶榕。

在动物界,尔虞我诈、弱肉强食的现象比比皆是。虽然植物不能运动,但在有限的空间和营养条件下植物之间的竞争也非常激烈,热带雨林中就存在着一类疯狂的绞杀植物。这些植物一开始依附在其他植物身上生长,最后再通过缠绕绞杀原来支持它生长的植物。

热带雨林里的绞杀植物有很多,比如桑科的榕属、五加科的鸭脚木属、漆树科的酸草属等,我国南方地区常见的细叶榕也是这样的植物。它的种子被鸟类吃掉后随鸟粪排泄在红壳松的树干或枝丫处。一段时间后种子萌发形成幼苗,随后就长出了向地面生长的气生根。这些气生根有的缠绕在红壳松上,有的到达地面钻入土壤形成真正的根,这些根会和红壳松争夺营养。气生根逐渐增多并互相缠绕融合,对红壳松进行无情的绞杀。这时,细叶榕的树冠也越来越繁茂,逐渐遮住了红壳松的树冠,使它见不到充足的阳光。这样,缺乏营养和阳光的红壳松慢慢地死亡了。随着时间的推移,原来支撑细叶榕的红壳松逐渐腐烂、消失,细叶榕的气生根就形成了一个空筒,但这时这些气生根已经强大到足以支撑自己的体重了(图2-14)。图2-14 细叶榕绞杀大树后留下的空洞

在热带雨林里树木众多,生存斗争非常激烈。阳光是植物生存必需的环境因素。一些多年生的藤本植物在地面见不到阳光,就借助高大的乔木爬到最高处吸收阳光。它们用细长的茎紧紧地箍住大树,让大树的输导组织——韧皮部不能正常生长。它们还会从茎上生出很多气生根扎进土里,与大树争夺营养,最终导致大树死亡。十六、一种木本寄生植物——槲寄生

你知道吗?在动物界,通过寄生方式生活的例子很多。有寄生在动物体内的,比如猪肚子里的蛔虫;也有寄生在体表的,比如猪身上的虱子。在植物界,寄生的例子也有很多。

在我国华北、东北地区成片的树林里,经常看到一种寄生在榆树、杨树上的一种常绿半寄生植物——槲寄生[图2-15(a)]。图2-15 槲寄生

槲寄生属于槲寄生科,常寄生于榆树、杨树上,偶尔也可以见到寄生在柳树上的。当地百姓因其冬天也是绿色的,称之为“冬青”。槲寄生为常绿半寄生小灌木,高30~60cm,果圆形,黄色或橙红色,富有黏液质。1.槲寄生与宿主的关系图2-16 槲寄生的导管直接与寄主植物相连

槲寄生有叶绿素,能进行光合作用,但根特化为寄生根,导管直接与寄主植物相连(图2-16),主要从寄主身上获得水和无机盐,所以它是一种半寄生植物。但它的寄生也绝不是简单地吸收一点营养,它还通过自己的一些分泌物抑制榆树、杨树的生长,使寄主树叶早落,次年发芽迟缓。寄生的多了,会导致寄主顶枝枯死,叶片缩小,这对寄主不利,却对槲寄生有利,使它有机会接触到充足的阳光,获得更充足的能量。一般情况下,寄生生物对宿主的危害都是不太严重的,并不是致命的。这也有利于它自己,这样它才能持续地获得营养,长久地寄生下去。但也有寄生的槲寄生太多了,导致一棵大树枯死的现象[图2-15(b)]。2.槲寄生的药用价值《中华人民共和国药典》《中华本草》都有记载,槲寄生性平,味甘、苦,归肺、肝、肾、脾经。当地百姓还常用泡了槲寄生枝叶的水泡脚,治疗冻伤。我国最早的药物学著作《神农本草经》就已经将其列为上品,槲寄生也是近年天然药物研究的热点,有专家预测槲寄生有望成为继紫杉醇之后的又一种神奇的天然抗癌药。3.槲寄生的繁殖

冬天的北国,草木枯黄,树叶凋零,一派萧条。远远望去,树梢上一簇簇的槲寄生,就像一个个绿色的喜鹊窝;近看,它就成了村庄里唯一的绿色;再仔细看,槲寄生上结满了橘红的小果[图2-15(a)],几只小鸟在林间嬉戏。在严寒的冬季,这里除了喜鹊、乌鸦、麻雀以外,其他的鸟类是比较少见的,这些吃果实的鸟类的到来,使这里热闹了许多。它们会聚集在槲寄生周围,一边嬉戏一边吃果。槲寄生的果实很小,这些小鸟往往会将整个果实吞进肚子里,而且果肉富有黏液,即使经过消化液的消化,果核依然被一层黏液覆盖着。这些果核随着鸟的粪便排泄出来,粘在榆、杨等树木的树枝上。第二年种子萌发,长出新的槲寄生个体。这样,槲寄生寄生在榆树、杨树上,鸟儿吃它们的果实,同时为它们传播种子。有时槲寄生的种子落在槲寄生身上,也会长出小的槲寄生,也就是它们可以寄生在同类身上,真是奇妙呢。4.槲寄生的现状与保护

由于槲寄生的种子靠鸟类在榆树、杨树等寄主中传播,且生长缓慢,因此槲寄生的野生资源有限。其特殊的繁殖和生长方式也决定了槲寄生不能像其他植物那样可以人工快速大批量种植,因此限制了槲寄生的进一步开发利用。近年来,槲寄生提取物的免疫调节活性和对肿瘤细胞的生长抑制活性已成为体外研究的重要课题。采集新鲜槲寄生全株植物用水提取,其水提物具有多种抗癌效果。由于槲寄生为民间常用药用植物,对人体十分安全,现在很多国家都有专家开展这方面的研究。

现在由于环境污染、人为捕杀,鸟类越来越少。而槲寄生只靠鸟类传播种子,鸟类的稀少导致槲寄生的繁衍遇到了前所未有的困难。加上它独特的药用价值正在被人类所了解,有很多商家收购槲寄生。冬天的槲寄生很脆,用木杆一戳就掉,一个人一天工夫就可以将一片林子的槲寄生除尽。而它的种子的萌发率很低,生长又很缓慢,长成簇丛需要5年左右,形成比较大的种群则需20~30年。由于人为采集,加上鸟类稀少繁衍困难,在北方槲寄生已经越来越稀少了,像图

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