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发布时间:2020-05-27 10:28:43

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作者:本丛书编委会

出版社:世界图书出版公司

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探索植物的奥秘

探索植物的奥秘试读:

前言

植物和动物,构成了宏观世界中最生机勃勃的自然景象。

特别是植物,可以说是遍布地球,自渺无人烟的荒漠到碧波荡漾的大海,从万里冰封的两极到炽热无比的火山口,处处都有植物在繁衍生息。全世界140万种生物中已知的高等植物约有30万种,我国的高等植物超过3万种,是世界上植物种类最多的国家之一。

植物世界是个妙趣横生的世界。在多姿多彩的植物中,有的根深叶茂,有的身微体小;有的长命万年,有的昙花一现;有的植物之间互利共生,相依为命;有的损人利己,杀人于无形之中,如一些寄生植物和热带雨林中的绞杀植物。有的生活在森林中潮湿的水边,专门以捕捉飞来飞去的昆虫为食物,如猪笼草、捕蝇草等;有的生活在海边,如红树林植物,为了防止海水对自己“孩子”的侵蚀,也学天下母亲一样“十月怀胎”;还有的植物本来固定生活在一个地点,因为它们没有运动器官,但偏偏有的植物却能运动,而且是千里之行,它们靠的是什么呢?更为玄妙的是有的植物竟然跟人类和动物一样有血液和血型,也有性别。真是形形色色,千奇百怪。

植物是地球生态圈中的一个庞大群体,与我们人类的生存与生活息息相关。本书根据植物本身的特点及人类认识植物的规律,囊括了植物的形态结构、植物的生活生存、植物的繁殖等各方面的内容,以详尽的资料、简洁的文字、生动的图片,向读者展示了一个栩栩如生的植物世界。

本书是从科学的视角去探索这些有趣的植物问题,告诉你有关植物的各种稀奇古怪的逸闻趣事,让你精神愉悦地徜徉知识的海洋,走进形形色色的植物世界,去探索植物世界无穷的奥秘。

植物的形态结构探秘

低等植物

藻类、菌类和地衣类植物合称低等植物。它们形态上无根、茎、叶分化,又称原植体植物;构造上一般无组织分化,有单细胞生殖器官,合子离开母体后发育,不形成胚,故又称无胚植物。藻类植物

藻类植物含叶绿素或其他光合色素,独立生活。根据植物体的形态,细胞壁的组成物质,色素体的形态和主要色素的种类,繁殖方式以及贮藏物质等的不同分为6门。(1)绿藻门:多生于淡水,少数生于海水,陆生者多分布于阴湿环境。植物体多种多样,有单细胞的,单细胞群体的,多细胞丝状体而不分枝的,多细胞丝状体而分枝的。此外还有膜状的或非细胞结构的。(2)不等鞭毛藻门:生于淡水、土壤表面或土壤中。植物体的形态和组成与绿藻门相同。不等鞭毛藻的细胞壁通常是果胶质或含有硅质,丝状体者含纤维素。色素体盘状,含叶黄素比叶绿素多,故呈黄绿色。淀粉核1个,常裸露无淀粉包被或无淀粉核。贮藏物质是脂肪和麦白蛋白。多数种类每个细胞中只有1个细胞核。游动孢子有不等长的鞭毛有2条。(3)硅藻门:生于淡水及海水中,一般是单细胞或单细胞的群体。硅藻的细胞壁由硅质和果胶质组成,果胶层常相黏结,形成群体。壁分两瓣套合,盖合的一瓣称为上壳,被盖合的一瓣称为下壳,瓣的上面称为瓣面,瓣面上有左右对称或辐射对称的花纹,两瓣的侧面,套合成双层的部分称为带面。有的硅藻,两瓣面的中部各有一条裂缝,称为脊,脊的两端和中央各有一环状增厚部分,称为节。细胞中仅含一细胞核。色素体的形状和数目随种类而不同,含叶黄素、胡萝卜素、叶绿素和藻黄素,故呈黄褐色、绿色或蓝色。(4)褐藻门:多数生长于较寒冷的海水中。褐藻门植物体是藻类中分化最复杂和体形最大的种类。高级的种类体形上有类似根、茎、叶的分化形态,内部结构有同化、贮藏、机械和分生细胞的初步分化;低级的种类有分枝的丝状体或片状体。有时植物体上有或大或小的囊状物,里面贮有气体,所以称为气囊。褐藻主要含褐色的褐藻素,也含有叶黄素、胡萝卜素和叶绿素,故通常呈褐色。色素体的形状不规则。不含淀粉核。光合作用产物有单糖类和多糖类。游动孢子具不等长侧生的鞭毛有2条。(5)红藻门:生长于海水中,其植物的外形和内部构造似褐藻,也有类似的分化,但植物体较小。同一植物有三种植物体:孢子体、雌配子体和雄配子体,三种植物体在外形上没有什么区别。

红藻主要含有藻红素和叶绿素,也含有藻蓝素、胡萝卜素和叶黄素,因而很多种类呈红色。光合产物为红藻淀粉,一般散生在原生质里或呈颗粒状,无淀粉核,无着生鞭毛的游动孢子。(6)蓝藻门:生于淡水、海水及陆地上,其植物体简单,最复杂的是没有分化的丝状体。不产生游动孢子。

蓝藻的细胞壁由纤维素层和果胶质层组成,果胶层很厚,常呈鞘状套于植物体表。核质集成一团而无核膜、色素散主在细胞质里,除了含叶绿素外,还含有蓝色的藻青素和少量的藻红素,故一般呈蓝绿色。光合产物是肝糖和多糖类。菌类植物

菌类植物体的营养细胞内无叶绿素及其他光合色素,一般营寄生或腐生生活,也有兼营寄生和腐生的种类。寄生就是从活的有机体中获得营养物质,腐生就是从有机体的残骸上获得营养物质。菌类植物共分3门:细菌门、粘菌门和真菌门。(1)细菌门:分布很广,是一群低等的、微小的单细胞植物,单独生存,有时成群体(菌落)存在,没有明显的细胞核。不含叶绿素,少数种类合有其他色素,大多营寄生或腐生生活。(2)粘菌门:粘菌的营养体是裸露的原生质体,称为变形体。变形体通常是不规则的网状,直径大者可达数厘米,灰色、黄色、红色或其他颜色,无叶绿素,内含多数细胞核。由于原生质的流动,因而能蠕行在附着物上,并能吞食固体食物。变形体也有感光作用,平时移向避光的一面,繁殖时移向光亮的地方。粘菌营养体的结构,行动和摄食方式与原生动物相似,其繁殖方式又与植物相同,故粘菌兼有动物和植物的特性。除少数寄生在种子植物上外,其余都是腐生。(3)真菌门:多数种类营养体的构造为分枝或不分枝的丝状体,每一条丝称为菌丝,组成一个植物体所有的菌丝称为菌丝体。高级的种类菌丝体在有性繁殖时形成各种子实体,如常见的银耳、菌灵芝、蘑菇等都是子实体。地衣类植物

地衣类植物只有1门:地衣门。

地衣门是植物界中最特殊的类型,是菌类和藻类的共生体。共生体由藻类光合作用制造营养物质供给全体,而菌类主要吸收水分和无机盐。植物体主要由菌丝体组成,以子囊菌最多;藻类多分布在表面以下的一至数层,以绿藻或蓝藻为多。

高等植物

苔藓植物、蕨类植物和种子植物合称高等植物。它们形态上有根、茎、叶分化,又称茎叶体植物;构造上有组织分化,多细胞生殖器官,合子在母体内发育成胚,故又称有胚植物。苔藓植物门

苔藓植物门通常分为苔纲和藓纲两纲,种类约23000种,遍布世界各地,多数生长在阴湿的环境中,如林下土壤表面、树木枝干上、沼泽地带和水溪旁、墙角背阴处等,尤以森林地区生长繁茂,常聚集成片。我国约有2800种苔藓植物。

苔藓植物体矮小,一般高仅数厘米,虽有根、茎、叶的分化,但其根是由单细胞或多细胞构成的假根,茎与叶分化虽明显,但仅有输导细胞的分化,而无维管束及中柱。其生活周期中配子体占优势。有性世代的植物体称为配子体,就是我们所见的具有假根、茎、叶的植物体。在配子体上形成藏卵器或藏精器,在藏卵器中产生雌配子(卵),在藏精器中产生雄配子(精子),精子具有鞭毛,能游动于水中。由于此时期的植物体产生配子,故此植物体称为配子体,称这一世代为有性世代。

无性世代的孢子体由受精卵经胚发育而成。孢子体由孢蒴、蒴柄及足三部分组成,足伸入配子体中吸收营养物质,蒴柄连结足与孢蒴部分起支持作用,孢蒴内由孢子母细胞经减数分裂和一次普通分裂形成孢子。由于无性世代的植物体产生孢子,故称为孢子体,孢子落入土壤中萌发成原丝体再长成新的配子体。蕨类植物门

蕨类植物大多为土生、石生或附生,少数为湿生或水生。它们喜阴湿温暖的环境,高山、平原、森林、草地、溪沟、岩隙和沼泽中,都有蕨类植物生活,尤以热带、亚热带地区种类繁多。现存蕨类植物12000种,广泛分布在世界各地。我国约有2400种,主要分布在长江以南各省区。

蕨类植物的生活对外界环境条件的反应具有高度的敏感性,不少种类可作为指示植物。如卷柏、石韦、铁线蕨是钙质土的指示植物,狗脊、芒萁、石松等是酸性土的指示植物,桫椤与地耳蕨属的生长指示热带和亚热带的气候。蕨类植物枝叶青翠,形态奇特优雅,常在庭院、温室栽培或制作成盆景,具有较高的观赏价值。种子植物门

种子植物门是植物界中进化最好和最繁茂的类群。具有更为发达的孢子体,以种子繁殖。植物类型有乔木、灌木、木质藤本、草本等,根、茎和叶都很发达。其内部构造有更完善的输导束,由管胞演化成导管,由筛细胞演化成筛管并具有伴胞,中柱为真正中柱或散生中柱。

种子是裸子植物和被子植物特有的繁殖体,它由胚珠经过传粉受精形成。种子一般由种皮、胚和胚乳三部分组成,有的植物成熟的种子只有种皮和胚两部分。种子的形成使幼小的孢子体枣胚得到母体的保护,并像哺乳动物的胎儿那样得到充足的养料。种子还有种种适于传播或抵抗不良条件的结构,为植物的种族延续创造了良好的条件。所以在植物的系统发育过程中,种子植物能够代替蕨类植物取得优势地位。它们的种子与人类生活关系密切,除日常生活必需的粮、油、棉外,一些药用物(如杏仁)、调味(如胡椒)、饮料(如咖啡、可可)等都来自种子。

世界上第一粒种子是怎样诞生的

世界上第一粒种子并非上帝赐给人类的恩惠,它的形成是由非生命物质氮、氢、氧、碳四大元素演化而成。60亿年前,地球上存在的元素包括以上四种,伴随着环境的变化,不断地进行着化合、分解等各种化学演化。到了30多亿年前,地球上才出现了细胞。又经历了大约20亿年,细胞才具有完整的细胞核。约在三四亿年前,藻类环境发生了变化,地球表面出现了陆地。裸蕨是最原始的陆生植物,随着植物的不断进化,它们的繁殖也形成了特殊的器官,过了一段时间,有些植物变成用孢子繁殖,孢子植物开始是不分雌雄。后来,有些植物出现了大小不同、雌雄有别的两种孢子,雌孢子和雄孢子结合,就发育成种子。世界上的第一粒种子就是这样诞生的。

种子的寿命

种子也有寿命吗?种子能够维持生命的时间,保持发芽力的年限就是种子的寿命。

植物的一生开始于种子,种子是植物的生命基础。当我们在鉴定某一种植物或某一种栽培作物的种子时,不只是看籽实是不是饱满、发育是不是正常、有没有病虫害,还常常关心种子的寿命和实用年限。

从野外采集回来的,或从田间收获来的种子,大多数都要经过一段时间的“休眠”,当然种子必须是干燥的。但各种不同的种子“休息”的时间长短大不一样。有的种子,如果处在适宜的条件下,譬如氧气充足,温度、湿度都合适,它们就会很快地脱离“休眠”状态,转成旺盛的生命活动状态,胚开始萌发、发育,很快就生出一株新的小植物。但是,也有一些植物的种子,或因种皮太厚(如苜蓿种子),或因胚未完全成熟(如人参种子),或因需要有一个后熟作用(如果树),它们即使处在适宜的环境中,仍不能解除“休眠”状态,不能发芽。那么,种子要“休眠”多久呢?这个“休眠”期,便是种子的寿命。

大量事实证明,种子的寿命与植物的种类、生存环境和贮藏的条件大有关系。有人收集了多种作物的种子,把它们干燥后,放在一个布袋里,吊在室内,每年定期取出少量种子做发芽试验。长期的实验观察表明,大多数栽培作物种子的寿命为3~5年,少数超过>10年以上。至于野生植物种子的寿命,相差更大,最短的只有几个小时,长的竟达几十年,甚至上百年。到目前为止,寿命最长的要算莲花的种子了。

种子的寿命为什么这样长短不一、相差悬殊呢?这是因为它们的生存环境和种子结构不同。热带植物种子的寿命短些,寒带植物种子的寿命长些,这是由于外界的环境与条件——温度和湿度综合影响的结果。长寿命的种子,常常具有一层坚硬的、既不易透水、又不易透气的种皮,使种子在缺水、缺氧的情况下被迫处于“休眠”状态。短寿命的种子往往是本身具有足够的水分,种皮很薄,在高温、高湿和氧气充足的情况下,种子内部的新陈代谢进行得非常旺盛,短期间就消耗了大量养分,因而就丧失了生命力。

此外,种子的寿命还与它本身的含水量、贮藏条件有很大关系。在干燥、低温的条件下保存种子,寿命就能延长;在潮湿、高温条件下,种子就会较早失去生活力。当水稻种子的含水量在12%以下时,进行密封保存,它的发芽力就能保持4年以上,如果含水量超过>14%以上,两年半之后便完全失去了发芽力。

最长寿的种子

古莲子是科学家发现的最长寿的植物种子,能在沉睡千年后再发芽。

这种活了千年的古莲子是1952年我国科学工作者发现的。科学家们从辽宁省新金县西泡子的洼地里1~2米深的泥炭层中,挖掘出这种古莲子。经中国科学院考古研究所的专家测定,这些古莲子的寿命为830~1250岁。

之后,科学家们开展了—系列实验,企图使古莲子发芽。1953年,他们将古莲子浸泡了20个月之久,却发不出芽来。后来,他们想出一个绝招,在古莲子的外壳钻上一个小洞,或者,将古莲子的两头磨短1~2毫米,再进行培养,奇迹便出现了:96%的千年古莲子竟抽出了嫩绿的芽子。

古莲子为什么能活千岁而不死呢?原来,古莲子的外面有—层硬壳,可以防止水分和空气的内渗和外泄。更奇巧的是,古莲子内有1个大约能贮存0.2立方毫米的小气室,这对维持古莲子的生命有决定性的作用。再加上古莲子内的含水量小,保藏古莲子的泥炭层里温度较低,一年四季气候变化不大。在这种干燥、低温、封闭的环境中,古莲子能悠然自得地过休眠生活,保持生命活力。

研究古莲子长寿的秘密,有很高的理论价值和实用价值。比如,模拟古莲子外壳的结构来设计粮仓,用以保存粮食和其他农作物,—定会显示出巨大的优越性。

神奇的地衣和苔藓

地衣和苔藓既没有高大的乔木那么引人注目,也没有争妍的花草那样艳丽多姿,但是在植物学家看来,地衣和苔藓都是大有研究和开发价值的宝贝,并且自古以来就被人们所认识。

紫色在古代就被人们认为是吉祥富贵的象征。人们也许知道,唐朝时的一、二、三品官服都要选用紫色,皇帝的诏书亦为紫色,可是你也许不知道,这些紫色染料其实就是从地衣中提炼制成的。在古代,许多文人墨客还为地衣、苔藓写下了不少脍炙人口的诗篇。李白的《长干行》中曾写道:“门前迟行迹,一一生绿苔。苔深不能扫,落叶秋风早。”王维的《鹿柴》诗中有“反影入深林,复照青苔上”的句子。还有写得更形象的“丹庭斜草径,素壁点苔钱”、“苔痕上阶绿,草色入帘青”。唐代诗人岑参也写过“雨滋苔藓浸阶绿”的诗句。

在植物分类学中,苔藓属于高等植物,地衣属于低等植物。地衣是真菌和藻类共生的有机复合体,菌类吸收水分和无机盐供给藻类,而藻类则依靠自己的叶绿素,利用水、无机盐和空气中的二氧化碳制造各种有机物质,与菌类共享。

世界上共有地衣400属18000种,它是一种生命力很强的低等植物,寿命很长,对于生存条件要求也不高,并且能够忍受长期的水分缺乏。据资料表明,在英国的博物馆里,干放了15年之久的地衣,给它浇水之后竟然还能起死回生。地衣在-200℃的超低温下不会被冻死,在70℃的高温中也能存活。由于它的光合作用很弱,所以它们生长非常缓慢。另外,地衣对空气中的有毒气体特别敏感,空气中只要含有极少量的二氧化硫,它们就不能生存。因此,现今的大部分大工业城市附近已难以见到地衣生长了。

苔藓植物是构造最简单的高等植物,它们大多数生活在潮湿的环境中。苔藓植物没有根,只有类似根毛的假根。它的主要作用不是吸收营养,而是在石崖、树皮、泥土的表面起一种固定和支撑身体的作用,因而,苔藓喜欢把家安在阴暗潮湿的地方。苔藓虽然是一类柔弱矮小的植物,但是高矮悬殊,高者可达几十厘米,矮的必须在放大镜下才能看见。新西兰巨藓是世界上发现的最高大的苔藓,高达50厘米;另一种叫似夭命藓,其茎长不及0.3毫米,由于个体小,往往附生在热带雨林中乔灌木的叶子上面,一片小树叶上可生长几十甚至几万株苔藓。这种罕见的叶附生现象,成为热带雨林的奇观。

苔藓植物种类繁多,世界上有840属23000种,我国有2000多种,分布范围也极广泛,在很多种子植物难以到达的地方,它们却能悠然自得地生活。苔藓能忍受严寒和高温,能忍受极度的干旱,并且人们发现苔藓在55米深的水中也能生长。

地衣和苔藓在森林中常形成潮湿地区广大的苔层,这种苔层中含有地衣分泌的地衣酸和苔藓分泌的苔藓酸,在它们的长期作用下,即使是坚硬的花岗石也会被腐蚀和溶解。加上它们死亡后遗体变为腐殖质,对土壤的形成、土壤的改良都有着巨大作用,为其他植物的滋生创造了最基本的条件。地衣和苔藓群集丛生,植株之间空隙很多,具有很强的吸水力。据测定,苔藓的吸水力通常相当于其体重的10~20倍,比脱脂棉的吸水力还要强1倍多。因此,地衣和苔藓不仅是改良土壤的“良医”,也是山区水土保持的忠实“保卫者”。

地衣和苔藓植物是战胜沼泽地的“英雄”。这些顽强的小生命,先是放开“肚皮”喝干沼泽地上的清水,然后用自己的遗体填平沼泽地上的坑凹,并且不断滋生新的地衣和苔藓,从边缘向沼泽地中心扩展,从而为许多草本和木本植物的生长铺平了道路,使许多泥泞的沼泽地变成了青翠茂密的森林。

地衣和苔藓是人类不可忽视的“绿色财富”。地衣不仅是动物的好饲料,而且因其营养丰富,还常常作为人类的佐食配料,有“天然美容食品”之称。冰岛人和以色列人都习惯吃这种地衣食品;我国生长有一种名贵的地衣——石耳,是著名山珍之一。地衣中有的可提取葡萄糖,有的可提取挥发油来制成香水。现代医学已证明,大约有28种苔藓具有很好的药用价值,能治肺病、狂犬病,可杀菌止血,提取抗癌的物质等等。国外还用地衣制取保健浴液,能润肤强身,很受欢迎。此外,苔藓还是一种灵敏的大气污染指示剂,人们可根据苔藓的颜色变化测定大气的受污染程度。

地衣和苔藓在林业中是一种宝贵的指示植物。森林的类型不同,地衣和苔藓的种类和结构也有所不同,假如某地区的森林被烧毁,我们可通过遗留下来的苔藓植物来判定原有的森林类型和植被状况。

植物万紫千红的秘密

阳春桃李盛开,盛夏娇荷满池,晚秋百菊争艳,严冬红梅斗寒,绚丽多姿的花儿使自然界特别美妙动人。每当春回大地,万物萌动,放眼望去,黄色的迎春花、浅红色的樱花、粉红色的桃花、紫红色的紫荆,无不纷纷绽放。

自然界万紫千红、绚烂多姿的秘密在哪儿呢?这是由于它们的细胞里存在着一批色素的缘故。叶子里含有大量的叶绿素,所以使得大批叶子都呈现绿色,春天来到以后,大地就呈现绿油油的一片了。

大地回春之时,百花开放,万紫千红,因为花瓣里含有一种叫做“花青素”的色素。它遇到酸性物质就变成红色,遇到碱性物质就变成蓝色。由于酸、碱浓度不同,所以花呈现的颜色深浅也不一样,有的浓些,有的淡些。

有些花、果实的颜色是黄的、橙黄的,这是由于花中含有另一种色素“胡萝卜素”所导致的结果。胡萝卜素最初是在胡萝卜里发现的,共有60多种,所以叫做胡萝卜素。它和极淡的花青素配合,就变成橙色。含有胡萝卜素的花、果实能变得五彩斑斓,这完全是花青素和其他色素的化合及花青素含量的多少所造成的。

白花是花里含有白色素而呈现白色吗?其实,白色花中什么色素也没有。它之所以呈现白色,是由于花瓣里充满了小气泡的缘故。如果你拿一朵白色的鲜花来,用手捏一捏花瓣,把里面的小气泡挤掉,它就变成无色透明的了。

各种花果的颜色像“变色龙”一样不断地发生变化。杏花在含苞待放时是红色,开放以后逐渐变淡,最后完全变成了白色。这看起来似乎很神秘,其实是花瓣里的色素随着温度和酸、碱浓度的变化而变化的结果。还有一些花,在受精以后改变颜色。如海桐花,本来是白色的,受精以后就变成黄色了。这也是色素变化的结果。

奇妙的“绿色工厂”

叶子是植物制造有机物的地方。现在,我们就来参观一下叶子的结构,看看这座“绿色工厂”。

一般叶子都分表皮层、叶肉和叶脉三个部分。在显微镜下可以看到,叶子的上下表面有很多小孔,叫做气孔。“工厂”里的一种主要原料——空气中的二氧化碳,就是从这里运进来的。

上、下表皮间有许多圆柱形或椭圆形细胞,组成叶肉组织。在叶肉组织中有许多绿色的颗粒,叫做叶绿体。叶绿体中含有叶绿素,是把叶子变成绿色的染料。叶绿体的体积很小,大约只有一粒米的万分之一,是制造有机物质养活全人类的“合成车间”。

叶脉就是我们常说的叶子上的“筋”,它是植物叶子和植物体其他部分取得联系,输送水分、养料和有机物的交通要道,中间一条粗的叫做主脉,两边的叫侧脉。

当金色的阳光照耀到叶子上,奇妙的“绿色工厂”便开始紧张地工作了。先是土壤里的水被根吸收,经过茎干传到叶子的叶脉,再由叶脉渗透封叶肉细胞中。另一原料——空气中的二氧化碳,不断地通过叶子表皮层的气孔钻到叶子里面,溶解在水中,然后进入叶肉细胞。叶绿素吸收阳光以后,变得非常活跃,把土壤中吸收来的水分解为氢和氧两种物质,氧气是“绿色工厂”的第一种产品,形成后便跑到空气中去,以补充空气中氧气的损失,发挥其净化空气的作用。叶绿素抓住剩下来的氢,又从空气中吸收大量的二氧化碳,经过一系列转化过程,于是出现了糖——葡萄糖,有机物便产生了。不久,糖又变成了淀粉和其他物质。同氧气一样,这些东西也是“绿色工厂”的主要产品。

绿色植物的叶子在太阳光的照射下,把空气中的二氧化碳和土壤中的水分转化为有机物(主要是淀粉),同时释放生物所必需的氧气,这就是人们通常说的“光合作用”。

光合作用不仅可以制造出淀粉,还能制造蛋白质、脂肪等物质。在制造这些有机物时,除了用水和二氧化碳以外,有时还需要无机盐。植物的绿叶所制造的有机养料是人类生存的主要食物,所以称它为奇妙的“绿色工厂”。

花儿结构的秘密

植物的花真是千差万别,形形色色。有些花很简单,有些花却复杂;有些花开的时候,形状是扁平的,有些花则全是些长长的管子。花有红的、黄的、蓝的……尽管它们表面上可能很不一样,但它们却在很多方面有着共同之处。

所有植物的花都是生殖器官,无论差别有多大,最基本的结构都是相同的。现在以经常见到的桃花为例来说明花儿的构造。

细细观察,桃花的下面生有短柄,叫花柄。花柄的上面有个杯状的结构,叫花托。花托最外面五个绿色的小瓣片叫做萼片,组成花萼,包着未开的花蕾,起子保护作用。花蕾里面有五片粉红色的花瓣组成的花冠,它的作用是招蜂引蝶。花萼和花冠合称花被。里面有很多一条一条棒状的东西,那是雌蕊,线状的叫花丝,顶端那个带黄色的小球叫花药,是制造花粉的小工厂。花中央有个长颈瓶状的东西是雄蕊,下面膨大的部分将变成果实,里面的胚珠发育成种子,植物学上叫做子房。子房顶上有个棒状的东西叫花柱,它的末端膨大叫做柱头,雄蕊所产生的花粉掉在柱头上,萌发以后,植物雌雄交配的受精过程就开始了。

一朵花里既有雄蕊,又有雌蕊的叫两性花,像稻、麦、棉花、大豆、苹果的花大都是两性花。有些植物,像玉米、黄瓜、杨树、柳树、大麻、菠菜等,在一朵花里只有雄蕊,或者只有雌蕊的花叫单性花。玉米、黄瓜的雌花和雄花生在同一个植株上,这叫雌雄同株。大麻、菠菜的雌花和雄花,分别生在不同的植株上,叫做雌雄异株。

棉花和莲花,都是单独一朵生在茎的顶端,这叫单生花。多数植物的花是很多的花按照一定的次序生在花轴上,组成花序。花序的种类很多,最有趣的要算向日葵的那只大花盆了,一般人常常把它当成一朵花,它的花轴缩短肥厚,顶端平展,聚生了很多无柄的小花,花轴的外缘茎部则由簇生苞片组成总苞,整个样子是一头状花序。

同一种花里既有雄蕊又有雌蕊,自己的花粉授予自己的柱头,这是多么方便啊!稻、麦和棉花等高等植物,都是用这种简便的方式来生育后代,这就叫做自花授粉植物。

然而,很多植物都不喜欢这种授粉方式。因为同一株植物的雄性细胞和雌性细胞遗传性是一样的,所生的后代适应环境的能力不强,生活能力比较弱,在自然界很容易被淘汰。只有那些花的结构既可避免自花传粉,又能有效地进行异花传粉的植物,才能世世代代健壮地生存下去。花的千变万化和各种精致巧妙的结构就是为了达到这种目的而产生的。

植物的全息现象

在物理学上,全息的概念是明白易懂的。例如,一根磁棒将它折成几段,每根棒段的南北极特性依然不变,每个小段与它原来的整根棒全息。但是,“生物全息”的概念,可能还未被人们熟知。所谓“生物全息”,就是生物体每个相对独立的部分,在化学组成模式上与整体相同,是整体的成比例地缩小。

植物的全息现象,在大自然中,已从形态、生物化学和遗传学等方面找到了论证的实例。你注意过马路边的棕榈树吗?它的一片叶子,由蒲扇似的叶片和长长的叶柄组成,仔细观察一下叶子的整个外形,当把它竖在地上与全株外形相比时,就会发现,它们的外形是多么的一致,只是比例的大小不同而已。一个梨子,它的外形与它的整棵树形吻合。叶脉分布形式与植株分枝形式也全息相关,如芦苇、小麦等具平行叶脉的植物,它们都是从茎的基部或下部分枝,主茎基本无分枝;相反,叶脉为网状的植物,则它们的分枝多呈网状。在植物的生化组成上,也有明显的全息现象。例如,高梁一片叶上的氰酸分布形式与整个植株的分布形式相同。在整个植株上,上部的叶含氰酸较多,下部的叶含氰酸较少;在一片叶上,也是上部含量较多,下部含量较少。

更有趣的是,当进行植物离体培养时,人们也发现了植物的全息现象。若将百合的鳞片经消毒用来离体培养,发现在鳞片的基部较易诱导产生小鳞茎,即使把鳞片从上到下切成数段,同样发现小鳞茎的发生都是在每个离植段基部首先产生,且每段鳞片上诱导产生小鳞茎的数量,遵循由下至上递增的规律。这种诱导产生小鳞茎的特性与整株生芽特性相一致,呈全息对应的关系。在植物组织培养过程中,以大蒜的蒜瓣、甜叶菊、花叶芋和彩叶草等多种植物叶片为外植体,进行同样的试验观察时,都能见到这种全息现象。

植物全息的规律应用于农作物的生产实践,已产生了惊人效果,例如马铃薯的栽种,习惯以块茎上的芽眼挖下作“种子”。但有史以来,人们并没有考虑到块茎上芽眼之间的遗传势差异。根据植物全息的原理,想来这些芽眼之间必定会有特性的区别。马铃薯在全株的下部结块茎,对于全息对应的块茎来说,它的下部(远基端)芽眼结块茎的特性也一定较强。于是,为了证实上述的想法,科学家做了系统的试验,分别以“蛇皮粉”、“同薯8号”、“跃进”、“68红”和“621X岷15”等5个马铃薯品种的块茎为材料,将它们的芽眼切块分成远基端芽眼和近基端芽眼两组,进行种植比较试验。实验结果,以5个品种远基端芽眼切块制种生产时,各个品种都增产,平均增产达19.2%。

人们在长期的生产实践中,个别的生产措施,也是符合生物全息规律的,只不过未意识到这点罢了。例如,我国不少地区种植玉米的农民,他们在留种时,习惯把玉米棒上中间(或偏下)的籽粒留下作种,而把两端的籽粒去除,确保玉米的年年丰收。这种玉米籽粒的留种方法是符合生物全息规律的。因为玉米棒子是在植株的中间或偏下部分着生的,而作为植株对应全息的玉米棒,其中间(或偏下)着生的籽粒,在遗传上也有一定的优势。经试验,以这种方法制种,的确可以增产35.47%。

全息生物学观点的提出,虽然只有短短的几年,但已引起不少人的强烈兴趣。目前,植物全息现象的观察研究,正如火如荼地进行着,无数未解之谜还有待人们去揭开。

树干圆柱形之谜

只要你平常对周围的树木稍加注意就会知道,不同种类的树木的树冠、叶子、果实的形状多种多样,几乎不可能找出它们的共同形状来。>有时就是在同一种类中也有很大的差异。可是,当你把视线转移到树干和枝条上去时,马上就会发现:几乎所有树干都是圆的。奇怪!树干为什么大都是圆柱形的,而不是别的形状呢?为什么形形色色的树木在这一点上能够“统一”起来呢?

先让我们来看一看圆柱形的树干到底有哪些好处吧。

几何学告诉我们,圆的面积比其他任何形状的面积要来得大,因此,如果有同样数量的材料,希望做成容积最大的东西,显然,圆形是最合适的形状了。怪不得人们把用以输送煤气的煤气管,用以输送自来水的水管,都做成圆管状的,实际上这是对自然现象的一种仿造。其次,圆柱形有最大的支持力。树木高大的树冠,它的重量全靠一根主干支持,有些丰产的果树结果时,树上还要挂上成百上千斤的果实,如果不是强有力的树干支持,哪能吃得消呢?树木结果的年龄往往比较迟,有些果树如核桃、银杏等,常需要生长十多年,甚至几十年才开始结第一次果实。在这一段漫长的时间里,它们主要的任务,就是建造自己的躯体,这需要耗费大量的养分,如果不是采用消耗材料最省而功能最大的结构,就会造成浪费,使结果年龄推迟,树木本身繁衍后代的时间也拉长了,这对树木来说是不利的。再说,圆柱形结构的树干对防止外来伤害也有许多好处。树干如果是正方形、或是长方形、或是圆以外的其他形状,那么,它们必定存在着棱角和平面。有棱角的存在是最容易被动物啃掉,也极容易摩擦碰伤。假如树干是四方的,可以想象它就容易被耕畜或其他机械损伤。我们知道,树木的皮层是树木输送营养物质的通道,皮层一旦中断,树木就要死亡。而四方茎干遭害的机会又这么多,岂不危险吗?如果树干是圆柱形的,就是机械碰伤或摩擦损伤了树皮,也可能只是局部地方。挺拔的树干

另外,树木是多年生植物,在它的一生中不免要遭到风暴的袭击,由于树干是圆柱形的,所以,不管任何方向吹来的大风,很容易沿着圆面的切线方向掠过,受影响的就仅一小部分了。你可以设想,如果树干是具有平面的任何其他形状,那么受影响的就是整个平面了。一切生物都在进化的道路上前进着,树木躯体的特点也总是朝着对环境最有适应性的方向发展。树干的圆柱形可是对环境适应的结果。

千奇百怪的根

植物的茎往上生长,根扎向地里,这是人们所熟知的自然现象。我们从地里拔一棵大豆或小麦来看看它们的根,发现大豆有一条粗大的主根和许多较细的侧根,而小麦的根是胡须状的,叫做须根。这两类根在植物中是最常见的。

在自然界中还有许许多多稀奇古怪的根,有的悬空倒挂,有的朝天挺立,有的不劳而获,有的能够“爬行”,有的像块木板,有的像个水壶,有的……这些多种多样的根,称为变态根,它们的结构和功能也发生很大的变化,有时竟使你认不出它们也是植物的根了。

玉米是我们常见的一种作物,它跟小麦一样长了很多须根。夏天,走在玉米地里,可以发现玉米秆下部的节上向周围又伸出许多不定根,它们向下扎入土中。玉米的不定根长得非常结实粗壮,它们的厚壁组织很发达,能起到帮助玉米秆稳定直立的作用,所以也叫支持根。

我们常见的普通根是朝下生长的,可是有的植物的根却朝天生长,叫做朝天根,也叫呼吸根。最典型的朝天根植物是生活在印度、马来西亚和我国海南岛沿岸的海桑树,在树干附近的地面上,能看到许多像竹笋一样的呼吸根。

这些呼吸根是从地下的根部长出来的。它们穿过淤泥,冒出地面,背地而长,根部露在空中,活像一根根扎入泥里的木柱子。呼吸根质地松软,顶端有孔,表面和内部的孔洞互相连通,便于通气。呼吸根内部的海绵状通气组织特别发达,不但可以吸收空气中的氧气,而且还能吸收大气中的水汽,即便长时间被海水淹没,它们也不至于因缺氧而憋死于淤泥之中,照样能继续生长发育。这种呼吸根还有很强的再生能力。

榕树生活在高温多雨的热带、亚热带地区,它的树干长了许多不定根,有的悬挂半空,有的已插入土中。这些不定根刚刚形成时,它们都在空中,也叫气生根,气生根与普通的地下根不同,没有根毛和根冠,它们悬在半空能够吸收湿热空气中的水分,也能进行呼吸。

还有一种奇怪的根,它会爬树或爬墙。也许有人会说,那不是爬山虎吗?错了。爬山虎爬墙,靠的不是根,而是卷须顶端的吸千奇百怪的树根盆。靠根爬行的植物叫常春藤,它是一种常绿木质藤本,幼时生有无数气生根。翻开藤叶,在茎上长叶附近可见到一小丛一小丛的不定根,样子很像刷子。这种刷子状的幼根,能分泌胶水状的物质,它们就凭借这种黏性物质黏附在树干或墙壁上,当胶水样的物质干燥以后,这些不定根就紧紧地粘在树干或墙壁上。这种边粘边向上攀援,终于爬上树干或墙壁上的根,我们叫做攀缘根。

菟丝子的寄生根很像一个个小小突起的“疖子”,它们伸入到寄主的茎、叶表皮里,甚至可以达到木质部和韧皮部。寄生根中的导管末端有一些小型细胞,这些细胞具有吸收功能,它们跟寄主茎、叶的输导组织巧妙地连接在一起,可以源源不断地“吮吸”寄主体内现成的养料,从而养活自己。因此,这种寄生根又称为吸器。更为奇怪的是,当寄主被菟丝子弄得接近死亡时,菟丝子的茎与茎之间常常互相缠绕,产生寄生根,从自身的其他枝上吸取养料,以供开花结实,产生种子的需要。

在稀奇古怪的根中,体型巨大的要算板状根了。热带雨林中的许多树木,主干高达40~50米以上,树干上下几乎一般粗细,树干茎部经常向四周长出大板子样的根来,这些板状根大得出奇,高达3~4米,最高的可达8米。这种板状根,如同电线杆周围架起的支柱,它们稳固地支撑着巨大的树干,使参天大树拔地而起,稳如泰山,所以又称为支持根。香龙眼、臭楝、麻楝树都具有板状根。

在印尼、印度等热带森林中,有一种植物叫大王状瓜子金,身上吊着很多“瓶子”,这些瓶子原来是它的一种变态叶子,叶柄长在瓶口处。每逢下雨时,雨水就从瓶口流入瓶内,所以,瓶子里经常盛有雨水。瓶口附近的叶柄上长了许多细细的不定根,它们伸入瓶中,吸收瓶子里的水分,供植物生活。所以,大王状瓜子全靠叶子来供水,可以生活在大树上。

在多种多样的变态根中,最常见的就是植物地下部分的贮藏根。贮藏根是植物贮存养料的“仓库”。萝卜、糖萝卜、胡萝卜、甘薯等都长有粗大的块状根,甘薯的块根是由不定根或侧根肥大而成,其余三者均由主根膨大而成。这些粗大的块根里,贮藏着大量的淀粉、糖类及其他营养物质,可供过冬后第二年植物生长的需要。

变态的茎

茎一般有下列特征:有节间、顶芽和侧芽;上面要长叶子,幼嫩的茎应为绿色,而且茎端的生长点裸露,不像根尖端有根冠。

尽管我们常常吃马铃薯,但有些人还不知道我们吃的是植物的茎,错认马铃薯的块茎是它的根。

仔细观察一下,马铃薯上确有茎的这些特征,不过由于长期适应地下生活,有的特征退化得不明显罢了。

马铃薯是茎。这些在地下生活的茎失去了绿色,变了形。它的末端膨大,内部形成层分裂的大细胞,充满了从地上部分运来的淀粉。这种退化的茎叫做块茎。这个块茎上同样有节间,不过节间极短。马铃薯暴露在阳光下也像它的地上茎一样显示绿色,那是阳光下块茎中出现了叶绿素。马铃薯也有顶芽,顶芽和马铃薯着生的部位恰好相对。“马铃薯茎”上原来的叶子早已退化,在腋芽旁边可以找到很早就自行脱落的无色鳞片,还留有叶痕。每个芽眼中有三个芽(有时还多),其中仅有一个芽可以发展成芽,其他两个都变成休眠芽。如果用一条线,由一个芽眼引向另一个芽眼,就可以获得特有的螺旋状的叶序。芽眼上能长出小枝。马铃薯的芽眼上生出的小枝还能向下长出不定根,这都是茎所具有的特点。

洋葱头也叫鳞茎,也是变态茎的一种。鳞茎也是一种大大缩短了的枝条,鳞茎的形状常为梨形的、卵形的和扁球形的。洋葱的茎,称为鳞片盘。许多下层的多片叶就着生在鳞茎盘上,这些叶层层相叠,好像鳞片,有时一个鳞片完全能把另一个鳞片包起来,有时又像房上的瓦一样错落相叠。

鳞茎和块茎都是变态的茎,但是它们的叶子可大不一样,马铃薯块茎都是小而干的鳞片状的退化叶,鳞茎的叶变成多汁的肉质叶。洋葱外部鳞片干燥的像皮肤一样的无营养的鳞片,起保护作用覆盖在外面,里面是多汁营养鳞片,它是这个变态枝条的下层叶形成的。

为什么洋葱的茎会成为如此特异的样子呢?为什么洋葱里面含有这么多的糖呢?(洋葱的鳞片中含糖高达6%)原来这是洋葱的生长条件决定的。

许多植物都有鳞片茎,如郁金香属、水仙属、百合属、石蒜属、大蒜等等。这些植物,许多都是沙漠和草原地带的植物。洋葱在沙漠中发芽生长,环境十分艰苦,又干又热,又常埋进风沙,所以种皮不易脱落。从种子中长出的小茎长时间被种皮包裹在沙土中,长出来的茎在表土上形成小弓一样的环。叶子肉质,多水多糖,可以抵御干旱。风沙又使它不得施展,它们就层层“拥抱”着那个伸展不开的小茎,簇集成一团。到了夏末,叶子开始枯萎,就呈现出层层鳞片。薄而紧密的鳞片能保护洋葱的整个生命整体,使它在一年内不致因热、旱而干枯,甚至把它放在热炉子旁边也不会干枯。

洋葱里含有很多杀菌素,把青蛙放在洋葱末的罐子里会很快死去。只要把洋葱放在嘴里咀嚼3分钟,它就可以把口腔中的一切细菌消灭干净。

在植物界,还有许多植物为了适应环境,在与自然斗争的过程中,形成了稀奇古怪的变态茎。

仙人掌生活在沙漠等干旱地带,由于长期干旱缺水,叶子退化成刺,而茎杆变得肥厚粗大,茎杆都变成绿色,可以代替叶子进行光合作用,这是叶状肉茎。

芦根和藕的茎很像竹鞭,看上去很像根,其实这是它们的茎,称为根状茎。它们长在地下,而且横向生长。

多变的叶形和叶色

叶子的形状多种多样,桃树叶是披针形,樱桃叶是椭圆形,马齿苋是匙状,椴树叶是心状。禾科作物,如玉米、高粱、水稻等的叶子都是线条状。松叶像针,柏叶像鳞,柳叶像眉毛,芭蕉叶像面旗。田旋花的叶像戟,新西兰亚麻叶似剑,灯心草叶像锥,藜的叶子像长梭,而棕榈叶却像扇。葡萄叶茎部深深凹陷,蒲公英叶子有如莲座。有的叶子裂得简直像个手掌,有的叶子干脆变成了卷须。

叶子不仅形状不一,一个叶柄上长出的叶数也不同。只长一片叶的叫单叶,长二片、三片、五片叶的叫复叶。各种叶子在茎杆上的着生位置有三种:有的相对而立,有的交错生长,有的围着茎节长了一轮。

除此之外,叶片的附属物也千变万化。欧洲白杨的叶柄很长,亚麻科有些植物竟然没长叶柄。刺苍耳在叶片基部有三个无色坚硬的刺,莴苣属在叶背主脉上却有直而锐利的刚毛,蓼有叶鞘。禾本科有叶舌,叶舌使得叶向外弯,可以使叶片更好地接受阳光,这对植物生长有重大意义。禾本科因为有叶舌就把没叶舌的莎草科植物挤到沼泽地里去了。

在沼泽地和沙漠里生长的植物叶子变化最大,这是进化过程中,植物中的某些科适应了生存环境的结果。水生的泽泻科植物,一株上就有三种形态的叶。慈姑的水下叶好似一条带子,没有叶柄;在水面上漂浮着的叶子,却形如肾状;伸出水上的叶,大型的有如箭,还长着叶柄。旱地植物叶的主要特征是叶子变成鳞片,或者变成不能蒸腾的针刺状。

叶子大小也不一样,热带棕榈科植物的叶面积非常大,亚马逊棕榈的叶,长达22米,宽12米;酒棕榈的叶子长达15米。热带水生植物王莲的叶子,好像一个巨大的绿色的锅,它的表面可以托住一个两三岁的孩子。最小的柏树叶只有针那样一点点大。

叶子的颜色同叶形一样也是有着很大变化的。

大多数叶子是绿色,但也有其他颜色。譬如,红苋菜的叶子是红的,秋海棠的叶子是紫红色的,莴苣属的叶子是浅蓝绿色的,旱地的盐木属叶是浅灰色的。许多住在海底的植物,如海带、紫菜常常是褐色的。

每当白露横江、秋凉侵人之时,北京西山红叶与朝霞争美,有的红透鲜艳如血,有的发黄微闪金辉。黄栌、枫香、乌桕、枫树、黄莲木、水杉、柿子树,尽染层林。这是因为秋天气温下降,叶绿素在叶中很快消失,黄色素与花青素就显露出来的缘故。

方形的植物

我们知道,一般植物的茎干都呈圆形,但也有少数植物的茎干是方形的。这些方形植物,有的是天然形成。比如,你到昆明世博园里去游玩,便会发现一种方形竹,那便是天然的。

在自然界,已发现了一些天然的方形树。在哈萨克斯坦的沙漠地带,发现了一种方形树,它树内的年轮是圆的;而中美洲巴拿马运河以北,有一种方形树,连树内的年轮也是方的。在澳大利亚发现了一种可变形的方形树,它在生长早期树形是圆的,生长中期变成方形,以后又会变成圆形。这些方形树让林业专家们思索,能否人工育成方形树种呢?因为在木材加工中,圆形树会产生三分之一的凸板,而方形树在加工中就很少浪费了。

方形树种没育成,植物学家却培育出人工方形树。日本有个植物学家,用四块板做成正方形长套管,套住正在生长的竹子。竹子被迫长成正方形。用这种方竹制成的笔筒、家具、拐杖,因形状独特,很受欢迎。

农学家们在培育方形植物方面已很有收获。日本农学家小野友行将圆形的小西瓜放在透明的塑料方盒中,长成方形的大西瓜,没有虫害,运输时排列整齐,没有缝隙,不会滚动。美国继培育出方形的西红柿后,又培育出方形的桃子。这些方形果蔬便于机械化采摘,在运输中又便于摆放,极具实用价值。

“人形”植物

野生人参主要产于我国吉林长白山地区,是十分珍贵的中药材,有“中药之王”的美称。人参是五加皮科多年生草本植物,地下有纺锤形的主根及须根,形似婴儿,被当地人称为“人参娃娃”。人参为何在地下长成人形呢?

在长白山茂密的森林中,人参的根在石块多的硬土地上顽强地向下生长。当人参的主根向下生长遇到阻力时,生长就很困难,于是被迫分叉,向下长出两条腿来。人参的头则是主根的上端与茎相连部分在特殊的生长条件下形成的。

人参的茎叶每年秋末枯萎,第二年春天再在根的上部发出新芽,长出新枝,这样,就在人参根的上部留下一道类似年轮的凹痕,凹痕上有一个眉眼和嘴巴形人参的凹形。年复一年,每年留下一个凹痕,便形成了人参根像人头的突起的“芦头”。有头有腿,人参娃娃便有模有样了。人们也根据“芦头”凹痕的多少,来确定人参的年龄。年龄越大的人参,药效自然越好。药用人参的主要品种有红参、生晒参、白参和糖参等。

李时珍在《本草纲目》中谈及人参根的药效,说可治男女一切虚症,发热自汗,眩晕头痛,反胃吐食,滑泻久痢,小便频数淋漓,劳倦内伤,中风中暑,痿痹,吐血嗽血下血,血淋血崩,胎前产后诸病,可谓药效大得很。

现代医学对人参的有效成分进行了全面分析,发现起主要治疗作用的成分是人参皂苷,而除了人参根外,人参花和人参叶中人参皂苷的含量分别是根的5倍和2倍,含量颇高。

彩色的植物

红花绿叶,是自然界中的一般景象。但是,在自然界中还有一些彩色植物,它们的叶片不是绿色的,而是五彩缤纷,可与花儿媲美。

你见过彩叶番薯吗?它的叶片形状同一般番薯叶差不多,但却色彩斑斓,叶面有紫红、乳白色的斑纹,十分柔和美丽。还有一种彩叶草,又叫五色草,茎是四棱形的,叶子颜色很多,有黄、绿、红、紫诸色,虽也开花,但花小,淡蓝紫色,不显眼,比叶子相形见绌。

它的叶子花更奇特。有“花瓣”3个,颜色鲜艳,有紫色、红色、橙黄色、白色等;“花蕊”也漂亮,有玫瑰红、淡绿、鹅黄等色。“花瓣”和“花蕊”组成了绚丽的花朵。其实,这“花瓣”是它的彩色叶片,“花蕊”才是花,难怪它的名字叫叶子花了。

有些彩色植物是人工造就的。日本大分县有个农业试验场,那里的技术人员发明了一种培育彩色树木的工艺。他们在树干上钻3个小孔,不断地注入染料,4个月后,树干全染上了颜色。用这种彩色木料做成的彩色家具,十分漂亮。

彩色玉米是苏联一个业余育种爱好者科斯托耶夫培育成功的。这种彩色玉米的玉米棒上,长着蓝色、红色和绿色的玉米粒,很受儿童的喜爱。

彩色蔬菜则是美国生物学家用基因工程技术培育成功的。如粉红色的卷心菜、金黄色的土豆、天蓝色的西红柿、紫色的豆荚、橘红色的白菜等,这些蔬菜五颜六色,摆上餐桌十分好看。

难辨动植物的冬虫夏草

我国从清朝开始,人们就用冬虫夏草来做滋补的药材,中医学上以干燥的冬虫夏草入药。它性温、味甘,补肺益胃,主治虚劳咳嗽痰血、气喘、腰痛和遗精等症。冬虫夏草

冬虫夏草在我国西藏、青海、四川、云南、甘肃和贵州等地都有出产,它大都生长在海拔3000米以上的高山草甸上。

冬虫夏草也叫夏草冬虫或虫草,顾名思义,人们认为它冬天是虫,夏天是草;或者夏天是草,冬天是虫。虫与草截然不同,一个是动物,一个是植物,怎么能变来变去呢?

原来,冬虫夏草是虫与菌的结合体,是一种真菌类植物寄生在一类鳞翅目昆虫幼虫身上形成的。这类昆虫主要是一种叫做冬虫夏蛾的幼虫。而这种真菌跟青霉菌相类似,夏秋季节,当它的后代子囊孢子成熟散落后萌发成菌丝体,遇到栖息在土中的冬虫夏草蛾的幼虫,便侵入幼虫体内,不断发展蔓延,逐步吸收虫体的养料为己有。

从冬季到夏季漫长的日子里,真菌菌丝体慢慢地把幼虫内部蚕食耗尽,直到最后,被真菌致死的幼虫只剩下一层外表皮,虫体变成僵壳,壳内包裹着的是严严实实的、含有大量养料的菌丝体,并已形成菌核。

第二年夏季,虫体僵壳内的菌核还能从幼虫头顶长出草,伸出僵虫体外的、中间肥两头尖的、细长的棒。棒上部膨大,表面长出一些小球体,里面又隐藏着许多冬虫夏草的后代。

由此可见,冬虫夏草实质上可以说是在冬天寄生和蚕食了幼虫,到夏天来“结果”的一种真菌,它外壳是一条僵虫,里面实际上是一种真菌,应属于地地道道的植物。

“染”红海水的蓝藻

绿藻使池水变绿,这是常见的现象,但蓝藻能把海水“染”红,却很新鲜。大家都知道,在亚、非两大洲之间,有个狭长的红海。红海何以得名?难道海水真是红色的吗?原来,海水里生长着一种蓝藻,这种藻含较多的红色素,使藻体呈现红色。这样,当它们大量繁殖时,就把那碧蓝透绿的海水“染”成红色。世界上有名的红海就是这样得名的。英国的一个古战场上,阵亡将士纪念碑前常“血迹斑斑”,人们以为这是阵亡将士在“显灵”。其实,这只不过是蓝藻的红色素玩的一个把戏而已。

蓝藻是世界上已发现的最古老的植物。地质学家们在南非的谢巴金矿地层中,发现了一种距今已有30多亿年历史的蓝藻类化石。这种古代蓝藻的模样同现代的蓝球藻差不多。蓝藻具有植物的最基本特征:能用自身拥有的叶绿素进行光合作用制造养分,独立繁殖,不依靠其他生物独立生活。

蓝藻是藻类植物中的一大类型。根据蓝藻化石,科学家们推测,最古老、最原始的植物——藻类,是所有植物的祖先,大约出现在30多亿年前。至今,古代蓝藻的子孙仍然广泛地生活在自然界里,是繁殖力最强的水生植物之一。海水中,淡水中,冰天雪地里,高温的泉水中,岩石上,到处有它们的踪迹。

蓝藻的种类很多,全世界有2000多种。它们的生存能力很强,能在高达89℃的温泉水中生活。科学家们研究了蓝藻的特殊结构,发现其细胞内的物质特殊,凝固点高于89℃。

蓝藻对自然界的贡献很大。蓝藻中有100多种属于固氮蓝藻,能利用空气中的游离氮素,制造氮素化合物。据估计,地球上的固氮蓝藻每年可从空气中固定纯氮1000万吨左右,相当于5000万吨硫酸铵所含的氮素。

病菌造就的植物——茭白

茭白炒肉片、清蒸茭白,茭白是我们中国人爱吃的蔬菜。你可知道,在我国唐代以前,属禾本科多年生水生草本作物的茭白原是一种粮食作物,称为“菰”,它的种子叫菰米或雕胡,是六谷之一,谁也没想到将它作蔬菜栽培。

科学家发现有些茭白因感染一种后来称之为黑穗菌的病菌而不能抽穗结子,但植株本身并无病象,茎部则不断膨胀起来,逐渐形成纺锤形的肉质茎。有人将这种肉质茎采下来,当蔬菜烹调,清脆化渣,味道还不错。

于是,人们就设法繁殖这种病态的肉质茎。这种肉质茎不能开花抽穗结籽了。好在植物可以无性繁殖,不用种子,用植株克隆即可。他们将采收茭白后留下的老墩上的黄叶齐水面割去,让其萌发新株,然后挖出老墩,将其劈成几个小墩栽培。

这样,人们逐渐抛弃了种植粮食作物菰,改种蔬菜作物茭白。人们不仅克隆茭白,而且不忘克隆那造就了茭白的病菌。如果一时疏忽,病菌在栽培的小墩上消失,茭白正常地抽穗、开花、结实了,菜农一定会认为这是异常现象,是种的退化,赶紧拔除这野生种。其实,这才是“正常化”呢。

茭白,是中国人民独创的一种蔬菜。目前,只有中国和越南有种植,别的国家还尚未发现。

油棕为什么被称为“世界油王”

油棕的形态很像椰子,因此又名“油椰子”,它的故乡在西部非洲。>100多年前,它一直默默无闻地生长在热带雨林中。直到20世纪初,才被人>们发现和重视,如今已是世界“绿色油库”中的一颗明星,成了名符其实>的“摇钱树”。>油棕是世界上单位面积产量最高的一种木本油料植物。一般亩产棕油>200千克左右>,比花生产油量高五六倍,是大豆产油量的近10倍,因此有>“世界油王”之称。

油棕属棕榈科,常绿直立乔木,高达10米,树径30厘米,树干有宿存的叶基。叶长3~6米,簇生茎顶,裂片带状披针形,约50~60对,羽状叶片。花单性,雌雄同株,肉穗花序,四季开花,花果并存,相映成趣。核果卵形或倒卵形,每个大穗结果1000~3000个,聚合成球状。最大的果实重达20千克,果肉、果仁在15千克以上,含油率在60%左右。>从油棕果实榨出的油叫做棕油,由棕仁榨出的油称为棕仁油,都是优质的食用油。它们还可精制成高级奶油、巧克力糖,代替可可脂、冰淇凌用油等,在工业上可制造优质香皂等。果壳可提炼醋酸、甲醛,制活性炭、>纤维板。棕油饼可作饲料。花序成熟后,流出的液汁还可以酿酒。油棕树的经济寿命有20~25年之久。我国的海南、两广、台湾、福建、云南等省区都有引种。

为什么玉米的根有的长在土壤外

玉米是世界三大粮食作物——玉米、小麦、水稻之一,是世界上公认的黄金食品。它原产于南美洲的秘鲁,早在7000多年前印第安人就有种植,是当地唯一的粮食作物,被视为“玉蜀黍女神”的赐物。玉米约在16世纪传入我国。因玉米成熟快,产量高,耐旱能力强,且极具营养价值,所以很快成为世界性的粮食作物。玉米一般在秋天成熟,如果你仔细观察就会发现,一株株玉米粗壮的茎杆上,靠近地面处的节上长着一圈圈粗壮的根——支持根,使它们站得很稳,其实这种根扎入土里后也能够吸收水分和肥料。玉米一般是在天气炎热、雨水充足的夏季,在茎杆上长支持根,这时茎杆长得最快,支持根长得又快又粗。当天气转凉和雨季过后,土壤水变少,有的支持根还没来得及长进土里,就停止生长了。它们只会逐渐长粗,并悬挂在茎杆的节上,所以我们才看见玉米的根长在土壤的外面。

香蕉的种子在哪

吃水果时,水果中一般都会有一粒粒种子,可是吃香蕉的时候却从来没见过。难道香蕉本来就没有种子吗?其实不然。香蕉也是一种绿色开花植物,它如其他绿色开花植物一样,也会开花结籽儿。那么,为什么我们常吃的香蕉中没有种子呢?其实严格来说,现在的香蕉并不是没有种子。香蕉的种子——香蕉的果肉里藏有一颗颗像芝麻般的小黑点,大家都以为那是种子,其实那只是种子的皮而已,真正的种子哪里去了呢?事实上,香蕉本来有种子,但是经过人工不断地改良,使雌花无法受孕结子,只在果肉内留下一颗颗种子皮,但是野生香蕉的果实内仍可发现颗粒状的种子。

香蕉没有种子果实怎么发育?不经传粉或其他刺激而形成无籽果实的现象,称为天然单性结实,如葡萄、香蕉、柿子、无花果、无核蜜橘等常形成无籽果实。这些植物的祖先本来不是单性结实的。由于在长期的自然条件下,个别植株或枝条发生突变,形成无籽果实,以后人们就用营养繁殖方法把它保存下来,形成无核品种。形成天然单性结实的原因一方面由于花粉败育,另一方面是子房内含有较高的生长素,并在开花前就已开始积累,使子房不经受精而膨大。

无花果的果和无花果的花

在植物的生活史中,生长、发育、开花、结果,这是植物生长的一般自然规律。可是,只开花但不结果的植物很多,而不开花但结了果的植物却没有。人们常常认为,无花果不开花但可以结果。其实,这种认识是错误的,无花果不仅有花,而且有很多的花,只是因为它的花太小,肉眼是不容易看得清楚的。特别由于它们的花是着生在囊状的总托里面,总花托把所有的雌花和雄花统统地包裹“隐藏”起来。不像一般植物的花托把鲜艳夺目的花瓣以及花萼、雌蕊、雄蕊都“抬”得高高的,以无花果引诱昆虫来传授花粉。这种花,植物学上把它叫做“隐头花序”。人们不容易看见它的花,因此,就认为无花果是不开花而结果的,并给它起了这么个名字。

我们平常吃的那个果子并不是无花果的真正果实,而是由花托膨大而形成的假果(不是由子房而是由其他部分发育而成的果,在植物学上叫做“假果”)。无花果很多花和果都“隐藏”在那个假果里面。

如果把假果割开,用放大镜仔细地观察,就会看到里面会有很多小凸起,这就是无花果的花。无花果不但有雌花和雄花,而且是分开来长的。能结果的只是雌花,每朵雌花结一个小小的果实,所以果实都包藏在那“假果”中。

雌花和雄花既然不长在一起,又都被包裹在那个囊状总花托里面,那么,雄花的花粉是怎样传送到雌花上去的呢?原来,它是由一种叫小山蜂的昆虫来传粉的。这种昆虫很小,用肉眼不容易看见,由于它们在那顶端深凹进去的囊状花托里钻来钻去,这样,就把雄花的花粉传带到了雌花上,使雌花受精结实。

没有“花”但能结果的植物,除了无花果,还有天仙果、文光果、古度子等,它们都是由特殊的昆虫进行传粉而结果的。

葫芦长成大树

我们食用的蔬菜、果品中,有黄瓜、冬瓜、蛇豆、南瓜、倭瓜、西葫芦、甜瓜、西瓜……这个瓜类大家庭共有>700多种,它们大部分都是藤本植物,依靠自己的卷须攀援它物而长的。但你可曾想到,在我们所熟悉的瓜类世界中还有能长成大树的。

远在印度洋上阿拉伯海西南部有一个名叫索科特拉的海岛上,有一种植物长得很粗壮,活像一个圆滚滚的大肉墩,上下几乎一般粗细,树顶上只有两个不粗的分枝,且很短,细枝也不长,树上的叶子并不多,树干与枝叶极不相称。这种奇特的树木,曾经引起了植物学家的极大兴趣。经科学家仔细鉴定,才断定它原也是瓜类大家庭中的一员,名叫树葫芦。葫芦科的植物竟然还有长成大树模样的木本种类,真是出乎意料。

那么,树葫芦为什么会长得这么奇特呢?原来索科特拉海岛上大部分地区都是高原,海拔300~>500米,气候极为干燥、炎热。严酷的自然条件,为海岛创造了大批奇形怪状的植物,据植物学家考察统计,大约有200多种植物是当地所特有的。树葫芦就是其中的怪树之一。肥大的树身富有水分,而缩小了的枝叶可以节省水分的开支,用以抵抗岛上干燥炎热的气候。

光棍树

光棍树生长在西双版纳热带植物园里,整个树身不见一片叶子,满树尽是光溜溜的碧绿的枝条,若折断一小根枝条或刮破一点树皮,就会有白色的乳汁渗出。

光棍树属大戟科灌木,高可达4~9米,原产东非和南非的热带沙漠地区。它的叶是一种变态叶。因它的枝条碧绿、光滑、有光泽,所以人们又称它为绿玉树或绿珊瑚。光棍树的白色乳汁有剧毒,观赏或栽培时需特别小心,千万不能让乳汁进入人的口、耳、眼、鼻或伤口中,但这种有毒的乳汁却能抵抗病毒和害虫的侵袭,从而起到保护树体的作用。另据实验表明,光棍树乳汁中碳氢化合物的含量很高,是光棍树很有希望的石油植物。

为什么光棍树仅有绿色的枝条而没有叶片呢?原来,在漫长的岁月中,植物为适应环境,都会发生变异,光棍树的故乡——非洲沙漠地区长年赤日炎炎,雨量极其稀少,由于严重缺水,许多动植物大量死亡,甚至灭绝。适者生存,为适应恶劣的自然环境,保水抗旱,原来枝繁叶茂的光棍树为减少水分蒸发,叶片就慢慢退化了、消失了,而枝干则变成了绿色,用绿色密集的枝干代替叶子进行光合作用。植物不进行光合作用,是不能成活生长的,而绿色是进行光合作用的重要条件。这样,光棍树就得以生存了。但是,如果把光棍树种植在温暖潮湿的地方,它不仅会很容易地繁殖生长,而且还可能会长出一些小叶片。这也是为适应湿润环境而发生的,生长出一些小叶片,可以增加水分的蒸发量,从而达到保持体内的水分平衡。

巨人蕨

2003年4月,正在长江小三峡库底进行林木清理的工作人员,在滴翠峡下游、三峡二期工程水位线下发现了两棵奇怪的植物:它们全都树干挺拔,株形漂亮,树皮表面有着六角形的斑纹。叶子都长在茎的顶端,长长的叶柄长满了小刺,每片叶子有2~3米长,上面竟然长了17~20对小叶子,远看就像棕榈树叶。

经过专家们鉴定,发现这两棵怪树正是国家一级保护植物——桫椤。桫椤又叫树蕨、龙骨风、水桫椤、七叶树等,是一种珍贵的蕨类植物。

2003年8月,类似的情况出现在广西临桂县。一位植物学家在路过临桂县宛田瑶族乡塔背村时,发现那里竟分布着近百株桫椤,最大的两株桫椤高达2米,直径达20厘米。据当地的瑶胞们介绍,桫椤在当地被称为龙骨风,是村民们用来治疗风湿病和跌打损伤的一种良药,因此,他们一直在下意识地尽力保护桫椤。

桫椤是蕨类植物,但桫椤的个子又很高大,最高的可以长到10米以上,它没有木质部,又没有韧皮部,究竟是靠什么才能撑起高大的身躯呢?

秘密在桫椤的根部,虽然桫椤的茎本身并不坚固,但根却极其发达,这些根层层缠在一起,或紧紧钻进岩石缝隙,或厚厚覆在茎的下部。这样既增加了茎的体积,又提高了茎的牢度。桫椤根的再生能力特别强,砍了会再生,生了再砍,生生不息,韧劲十足,这就有力地保证了茎干能及时得到支撑。

在矮小的蕨类世界中,桫椤的身材是很令人注目的,它们是蕨类植物中的“巨人”,虽然个子长到10多米高,但孢子的萌发以及精子和卵子的结合都离不开水。所以,只能一直生活在阴暗潮湿的环境里。

桫椤为什么如此珍贵呢?这是因为,在蕨类植物的进化史上,桫椤的地位是很关键的,有了桫椤,很多进化上的难题都能迎刃而解。

距今大约3亿多年以前,高大的蕨类植物成了地球的统治者。当时,在温暖湿润的环境中,鳞木、封印木、芦木和种子蕨等一些几十米高的蕨类植物组成了蔚为壮观的原始大森林。到了距今1.8亿年以前的中生代侏罗纪前后,桫椤类植物代替了那些古老的蕨类植物。当时的桫椤,个子足足有20多米高,它们俨然是地球的主宰,有的还成为恐龙口中的美食。

然而,曾几何时,地壳的变化使得原本温暖、潮湿的气候变得干燥。由于种种原因,大部分蕨类植物灭绝了,只有极少数蕨类植物死里逃生,残存到今天,桫椤就是劫后余生的蕨类植物中的一员。

由于气候原因,在南太平洋岛屿的热带雨林中,高达25米的蕨类植物比比皆是,但在我国,高大的桫椤却仅仅分布在四川、贵州、云南、海南、台湾、福建、浙江等地,海拔100~800米的山林中和溪沟边。

桫椤的茎含有大量的淀粉,这种淀粉被称为山粉,可以制作各种富有营养的食品。桫椤的树形极为美观,可作为庭园观赏树木。在医学上,桫椤的茎还能起医治肺痨、抵抗风湿的作用。

2002年10月,在我国广西防城港市板八乡境内,技术人员发现了另一种有“活化石”之称的桫椤类植物——黑桫椤。黑桫椤也属桫椤科,生长于海拔350~700米的密林下,目前仅在我国的浙江、台湾、广东、广西和云南南部等地被发现。它们的分布区域狭窄、数量少,已被列为国家二级保护植物。这次在广西发现的黑桫椤分布面积约为35000平方米,数量有30多株,最高的植株高达8米以上,直径超过了18厘米。这是迄今为止在十万大山发现的分布面积最大、数量最多的黑桫椤群,在科学研究上具有很高的价值。

沙漠勇士——胡杨

20世纪90年代,一支征服塔克拉玛干沙漠的中英探险队在一次穿越时,发现了长达40千米的原始胡杨树林。在茫茫荒漠风沙袭击、极端干旱贫瘠、严重盐碱与严寒酷暑等恶劣环境下,为何唯有胡杨能够不畏险恶、独具风采呢?这与它独特的生长特点和习性分不开。

胡杨,又名胡桐、梧桐,为杨柳科落叶乔木,高可达15米甚至30米,寿命最长为200多年,因叶形多变异,所以又叫“异叶杨”。幼年时,它的叶片狭长似柳;成年后,下面的叶片呈披针形或线状披针形,全缘或疏生疏齿;中上部的叶呈卵形、扁卵形、肾形,具缺刻。叶色灰色或淡绿色。胡杨是一种古老的树种,已有6500万年的历史,分布于我国新疆南部、青海柴达木盆地西部、甘肃河西走廊、内蒙古河套等地区。1935年,在我国新疆库车千佛洞和甘肃敦煌铁匝沟的第三纪早新世地层中,就曾发现胡杨的化石。

胡杨有着极强的贮藏水分的本领。树皮划破后,液汁便会从伤口中源源不断地流出,好似人在流泪,因此胡杨也被称为“会流泪的树”。这是因为,生活的环境越干旱,它体内贮存的水分也越多。如果用锯子将树干锯断,就会从伐断处喷射出一米多高的黄水。如果有什么东西划破了树皮,体内的水分会从“伤口”渗出,看上去就像在伤心地流泪。但液汁中含有大量的碱性物质,因而又涩又苦,不能饮食。《新疆舆图风土考》曰:“夏日炎蒸,其津液自树梢流出,凝结如琥珀为胡桐泪;自树身流出色如白粉者为胡桐碱。”因为胡杨将吸收的盐分部分储藏体内,部分又通过表皮裂缝向外溢出、排除体外,形成白色或淡黄色的块状结晶即胡杨碱,可以食用、洗衣、制肥皂等等。这种通过植物体搬运盐分的现象,是胡杨在生态学上的一大特点,也是它适应干旱荒漠地区土壤盐渍化的特殊能力。

胡杨的木质极其坚硬,荷重可超过天山云杉,而且耐腐蚀性特强,深埋土中或水中可经久不腐。所以,当地的维吾尔族老人说,胡杨能活3000年,即长着不死1000年,死后不倒1000年,倒地不烂1000年,因而被誉称为顶天立地的“沙漠勇士”。我国考古工作者发现,地处塔克拉玛干沙漠2000多年前的兰楼古城中,不管是房屋建材、棺木,或者是独木舟、木盆、木碗、木勺、木抓等,无不由胡杨木所制,而且不腐不朽,令人惊叹。

胡杨耐高温又耐寒,可在±39℃的气温条件下生存;耐干旱,可在年降水量为50毫米的条件下生长。

胡杨还有惊人的耐盐碱能力,能在含盐量超过2%的重盐碱地正常地生长。它的体内含有高浓度的盐碱成分,有趣的是当胡杨体内的盐碱浓度过高时,能自动地将盐碱排出体外,因而在树干的伤口和裂缝处常常流出许多树液,干后凝结成米黄色的结晶体,这就是《本草纲目》所说的“胡杨泪”,现称胡杨碱,维语称其为“托克拉克”,是碳酸钠盐的结晶,纯度高达>70%,大者可达半千克一块,一株大的胡杨树每年可排出几十千克的碳酸钠。由于胡杨能够吸收土壤中多余的盐分,因而可以改良土壤。胡杨碱类似苏打,当地居民常用它发面,制肥皂,或者用来为罗布麻脱胶和制革,并可制作清热解毒、制酸止痛的良药。

胡杨一身是宝,它的叶片富含蛋白质和盐类,是牲畜最好的冬季饲料。所以,每当严冬来临,牧民便把羊群赶到胡杨林过冬。胡杨木材的心材因不断遭受盐碱的腐蚀而材质较差,但边材却纹理漂亮,十分细腻,是荒漠居民唯一的家具、建筑用材。它的纤维可长达1.1厘米,是高级造纸材料。它的树干、枝、叶还可提炼胡杨碱。

植物界的“骆驼”——高粱

高粱是禾本科一年生植物,在我国已有5000多年的栽培历史。东北高粱闻名世界,有“亚洲红米”之称。高粱的果实除可食以外,最著名的用途便是造酒了。高粱酒又醇又香,是粮食酒中的佼佼者。有一种高粱的茎秆含甜汁,可食,叫芦粟,是一种糖用高粱。但千万要注意不要用高粱的新鲜叶片或苗喂牲口,因为高粱的新鲜叶片或苗含有羟氰甙,动物吃下去后,会在胃内形成有剧毒的氢氰酸,毒死动物。还有一种高粱专用来做扫帚,叫散穗高粱。

高粱是一种生命力十分顽强的作物,它非常耐旱,被誉为植物界的“骆驼”。它的耐旱本领是由其生理构造决定的。一方面,它有极发达的根系,在土壤中分布广,扎根深;另一方面,它的根细胞的吸水本领又特强,能够在干旱缺水的土壤中吸到水。高粱不仅在水的“开源”方面身手不凡,而且在水的“节流”方面功夫独到。高粱叶面狭小,叶面光滑,有蜡质物覆盖,气孔又少,水分很难跑掉。而且,高粱在干旱季节能暂时转入休眠状态,停止生长。由于高粱在用水方面注意“开源节流”,自然便具有很强的抗旱力。高粱不仅具有抗旱力,还具有抗涝力,这也是由它的生理构造决定的。涝灾容易引起根部缺氧,而高粱根细胞有一定的抗缺氧能力,这就使它具有抗涝能力。

最高的植物——杏仁胺

世界上什么植物长得最高?有人说是巨杉,因为巨杉高出整个热带雨林顶部20多米,顶天立地,被称为“擎天树”。还有什么植物能比巨杉更高的呢?科学家们说,世界上还有比巨杉高得多的植物。这种植物叫杏仁胺,高156米,相当于50层楼房的高度,比巨杉高出14米。

杏仁胺属桃金娘科植物,生长在澳大利亚草原上。它的树基很粗,最大的树径近10米,树干笔直向上,逐渐变细,没有什么枝杈,直到顶端才长出枝叶来。为了避免阳光直射,它的叶片细长弯曲,与阳光投射的方向平行。因此,在巨树下面竟难觅阴影。

杏仁胺的抽水功能很惊人,一棵树庞大的地下根系一天可蒸发掉17.5万升的水分,活像一台抽水机。有人利用这—点,将杏仁胺裁种在沼泽里,利用它的抽水功能把沼泽地的水抽干。

杏仁胺又是世界上最速生的树种之—。杏仁胺的种子虽然很小,直径只有1~2毫米,但生长速度却极快。杏仁胺播种后五六年间便能长成高10多米,胸径40多厘米的参天大树。

杏仁胺的经济价值也很高,其树干是制造车、船及电杆的好材料,叶中可提炼出有特殊香味的桉叶油。桉叶油是著名的桉叶糖的主要原料之—,有清凉止咳的奇效。杏仁胺还能提炼出鞣料、树脂等有价值的工业原料。

最粗的植物——百骑大栗树

百骑大栗树到底有多粗呢?经过实地测量,它的直径有17.5米,周长有55米。北美的巨杉和非洲的猴面包树可算是世界级的粗树了,但巨杉的直径最粗的也不过12米左右,猴面包树呢,最粗也仅仅10米左右。百骑大栗树又叫“百马树”,生长在地中海西西里岛的埃特纳火山的山坡上。它不仅是世界上最粗的树木,也是世界上最粗的植物。

相传,古时有一位名叫亚妮的王后,一次兴致勃勃地到地中海中的西西里岛游玩。当她带了一队人马来到埃特纳火山附近的时候,天上忽然下起了滂沱大雨。

随从们抬头四望,见四周并无地方可以躲雨,心里不由犯了愁。正在这时,他们发现了坡前一棵高大无比的栗树。那栗树浓阴似伞,遮住了好大一块地面.王后及其100名随从走了进去,却丝毫不觉拥挤。栗树为100余人挡住了风雨,因而被王后亲切地称为百骑大栗树。

除了可供游客观瞻以外,百骑大栗树的经济价值极高。它的坚果含有大量的淀粉、糖、脂肪和蛋白质,既可炒食,又可加工成罐头。产量高,质量也好,很受当地人的欢迎。

如今,这棵百骑大栗树虽然经历了沧桑磨难,但仍然郁郁葱葱,生机勃勃,每年开花结果时,都引来大批采栗子的人。

最长的植物——白藤

在热带、亚热带森林中,许多大树上都缠绕着一根根又细又长的“长鞭”,这就是白藤。

白藤茎干一般很细,有小酒盅口那样粗,有的还要细些,有长的节间。它的顶部长着一束羽毛状的叶,叶面长尖刺,无纤鞭,裂片每侧7~11枚,上部4~6枚聚生,两侧的单生或2~3成束,束间距离较远。茎的上部直到茎梢又长又结实,也长满又大又尖往下弯的硬刺。它像一根带白藤刺的长鞭,随风摇摆,一碰上大树,就紧紧地攀住树干不放,并很快长出一束又一束新叶。接着它就顺着树干继续往上爬,而下部的叶子则逐渐脱落。白藤爬上大树顶后,还是一个劲地长,可是已经没有什么可以攀缘的了,于是它那越来越长的茎就往下堕,以大树当作支柱,在大树周围缠绕成无数怪圈圈。肉穗花序鞭状,分4~7枝,花单性,雌雄异株。它的茎特别长,而且很纤细,可以说是植物王国里的“瘦长个子”。茎直径不过4~5厘米,白藤从根部到顶部,达300米,比世界上最高的桉树还长一倍呢。资料记载,白藤长度的最高纪录竟达500米,是植物中的长度冠军。

白藤是棕榈科藤本植物,顶部长着一束羽状叶子。随着顶端新叶的长出,白藤下部的老叶不断脱落,缠树的部分就只剩下茎藤了。我国广东、广西、福建、云南等地的密林中,都盛产白藤。它的茎很柔韧,可以加工制成藤椅、藤榻、藤篮等藤制品。白藤还具有解毒的功效,全株都可入药。

最大的花——大王花

在苏门答腊的热带森林里,生长着一种奇特的植物,它的名字叫大花草。它一生只开一朵花,花也特别大,一般直径有1米左右,最大的直径可达>1.4米,是世界上最大的花,因此又叫它“大王花”。这种花有5片又大又厚的花瓣,整个花冠呈鲜红色,上面还有点点白斑,每片长约30厘米,一朵花就有6~7千克重,因此看上去既绚丽而又壮观。花心像个面盆,可以盛7~8千克水,是世界“花王”。大王花

虽然大王花的花很大,但它的种子很小,比罂粟的种子还小,种子萌发时体积膨大,穿破种子的外皮,长出形状像洋白菜一样的芽。过一个月后花便开放,盛开的大王花艳丽多彩。5片多浆汁的花瓣厚而坚韧,每个花瓣有四五厘米厚。花朵中央还有一个圆口大蜜槽,其容积相当大,能注入5.5千克水。大王花一生只开一朵花,花期4天。花朵刚开时倒还有点香味,以后就臭不可闻了。花粉散发出来的恶臭招来许多苍蝇,这些苍蝇便成了大王花的主要授粉者。松鼠对花粉也很感兴趣,常常从一个花药舔到另一个花药。

在花期的第四天,大王花的大的花瓣片开始脱落。这是花凋谢的标志。在几周内,其他的裂片也迅速脱落,颜色变黑,最后变成一滩黏稠的黑色物质,授了粉的雌性花,在以后的7个月内逐渐形成一个半腐烂状的果实。

大王花最普通的寄主是一种爬崖藤属植物,但它们的寄生依赖关系中有一些问题至今还不能够解释清楚。

对大王花的种子是怎样传播的,科学界还存在着争议。有些植物学家认为,果实里的种子是由鹿、野猪踩进茎皮破损的寄主植物中的;而也有人认为可能是松鼠帮了忙。松鼠一面享用这种果实,一面磨牙嚼咬寄主的茎皮,这样就把种子带进破损的茎皮之内。此外,白蚁和其他蚁类可能也起了作用。

最大的花序——巨魔芋

许多花簇生在共同的花轴上,并排有一定的序列,叫花序。比如,常见的菊花,花轴短而肥厚,顶多平展或凸出、凹陷,上面聚生很多无梗的花,像只花篮,称为蓝花状序。

巨魔芋花序,是世界上草本植物中最大的花序。巨魔芋是南天星科植物,产于印度尼西亚苏门答腊的密林中。它具有半米多长的地下茎。从块茎上抽出—枝粗壮的地上茎,靠近地面有一张叶片,再往上就是一个高约1米,直径约1.3米的叶状“佛焰苞”。佛焰苞托着巨魔芋巨大的花序。花序由数以千计的黄色雄花和雌花组成。

1878年,意大利人贝卡里,在苏门达腊热带雨林中,发现巨魔芋花序,高近3米,宽1.5米。它的外形像巨形的烛台,佛焰包外面绿色,里面红色,花穗苍绿色,壮丽多姿。花序刚出生时,一天能长十几厘米。刚开花时,不像一般的花开出沁人心扉的香气,而是发出令人作呕的臭气。可是苍蝇和甲虫一旦闻到巨魔芋的臭味就马上飞进了花室,落在硬毛圈里乱爬起来,一会儿靠着雄花爬一阵,一会儿靠雌蕊爬一阵,无形中起到了媒介的作用。

巨魔芋的花开一天就凋谢了。

在木本植物中,花序最大者要数巨掌棕榈了。它的花序大得简直令人吃惊,其株高也不过20>米左右,可是圆锥形的花序竟高14米左右,基底直径约有12米,巨大的花序上生有70多万朵花。巨掌棕榈产于印度,它的生长速度要比一般棕榈缓慢,需要生长30~40年才能开花,开花后不久便死去。巨掌棕榈的花序之大,不仅是木本植物的冠军,就是在整个植物界也数第一。

最轻的树——轻木

世界上最轻的树木是轻木,每立方米轻木仅有115千克,10米长的树干一人就可抬走,干燥的轻木密度只有0.1~0.25克/厘米3,比做软木塞的栓皮栎还要轻—半,是世界上最轻的树木。

轻木属木棉科轻木属,常绿乔木,原产南美洲及西印度群岛,当地人称为“巴尔沙木”,其意为“筏子”。用轻木做筏子,浮力特大,装载的东西特多。

轻木是世界上最速生的树种之一,一年就可长到5~6米高,10年生的轻木可高达16米,直径50~60厘米。

轻木除可做木筏外,还可以做隔音设备、绝缘材料、救生用品、飞机上的设施,因为它不但极轻,而且不易变形,加工容易,导热系数较低,又能隔音。

最重的树——蚬木

蚬木是世界上最重的树,将其放入水中,它会立即沉入水底,因为它的密度比水大。

蚬木,又名火木,椴树科常绿大乔木,渐危品种。分布于广西和云南部分海拔700~900米热带石灰岩山地季雨林。幼树耐阴,10岁以上需全光照。3月开花,6月果熟,材质优良,色泽红润,不弯曲,不开裂,耐水耐腐。蚬木的年轮很特殊,一边宽一边窄,酷似蚬壳上的纹理,并因此得名。蚬木—般能长到10蚬木米高,在广西龙州县有—颗大蚬木,已经四五百岁了,高达40米,主干直径1米。它的木材坚重,有极为优良的力学特性,是机械、特种建筑和制船、高级家具的珍贵用材,也是做砧板的好材料。

蚬木是热带原生性的石灰岩季节性雨林的建群种之一,是热带石灰岩的特有植物,有较重要的研究价值。

蚬木生长的地区多数为石灰岩地区,生长期内吸收了许许多多钙质,所以蚬木不但材质细密、比重大,而且还坚硬无比。

最小的有花植物——微萍

世界上最小的有花植物是什么?你也许会说是浮萍。不错,生长在池塘、水洼与水沟里的浮萍很小,圆圆的小叶片只有圆珠笔芯那么大,叶片背面有一条细根浸在水中。

但世界上还有比浮萍小,只有浮萍四分之—大小的有花植物。这种世界上最小的有花植物叫微萍。微萍本来就很小,长仅1毫米,宽不到1毫米,开的花就更小了,比针尖还小。但这却是—种真正的花,是由一朵雄花和两朵雌花组成的完整花序!

与微萍同族的微小植物还有无根萍。微萍和无根萍都小得只有在显微镜下才能看清,它们既无根,又无叶,只有—块扁平的茎。其阴面是隆起的,向阳的一面是平整的,像—粒粒砂子,密密麻麻地覆盖在海面上。生长最旺盛时,每平方米的水面上聚集有上百万株。

这两种微小植物都很难开花。开花时,小小的花朵长在砂粒似的叶片表面,模样儿像灯泡,外面长有极细小的鳞片。

微萍与无根萍开花后会结出圆球形、表面光滑的果实来。但是,它们主要不是靠种子来传播后代,它们能像细菌一般进行分裂繁殖,一分为二,二分为四,在植物体边上长出另一个新的植物来,很快就能占领一大片水面。

微萍与无根萍产于热带和温带,在我国东南各省并不鲜见,是喂养鱼苗的好饲料。

最稀有的植物——普陀鹅耳枥

世界最稀有的植物莫过于我国的普陀鹅耳枥了,因为全世界仅存一株普陀鹅耳枥树。这株树生长在浙江省近海舟山群岛的普陀岛上。普陀岛以世界著名的佛寺——普陀寺闻名,有“海天佛国”之称。这株稀有的植物是1930年我国著名的植物学家钟观光教授在普陀岛上发现的。1932年,我国另一名植物学家郑万钧教授正式将这棵珍稀宝树定名为普陀鹅耳枥,现为国家重点保护植物。普陀鹅耳枥高约14米,胸径60厘米,树冠宽12米,树皮普陀鹅耳枥灰色,属桦木科鹅耳枥属植物。

为了不让普陀鹅耳枥树绝种,杭州植物园的科研人员通过播种和无性繁殖的方法,已经培养了大量的普陀鹅耳枥树苗,这一珍贵的树种有望在将来广泛种植。

最古老的杉树——“世界爷”

在美国加利福利亚州内华达山西坡上,生长着一小片巨杉林,这也是世界上最稀有的植物之一。巨杉树干粗大笔直,高耸入云。最高的一株巨杉高142米,直径达12米,下部没有枝丫,像一个高高的树标耸立在公路旁。这株巨杉已有5000多岁,被称为“世界爷”。

巨杉是100多年前才发现的,英国人在1859年将其命名为“威灵顿巨树”,以纪念在滑铁卢打败拿破仑的英军统帅威灵顿。然而,美国人对他们的国宝用英国人命名感到不满,将其更名为“华盛顿巨树”。后来,植物学家出面平息了这场纠纷,定命为巨杉,属杉科植物。

巨杉的历央悠久,7000万年前曾遍布北半球。后来,经过第四纪冰川的浩劫,只有内华达山脉上保留了硕果仅存的一小片巨杉林,十分稀有。

最大的莲叶——王莲

在南美洲热带亚马逊河流域的水体中,生长着株形奇特的亚马逊王莲,它是睡莲家族的一员,又名王莲。其叶片巨大,叶缘直立,形似小木盆,极为壮观。叶片浮力大,上面能承受一个20~35千克儿童的重量。英国建筑家约瑟,曾模仿王莲叶片的结构,设计了一种坚固耐用、承重力大、跨度大的钢架建筑结构,被誉为“水晶宫”。到今天,许多现代化的机场大厅、宫殿、厂房,都用了约瑟的设计原理。王莲具有很高的观赏价值,也十分奇特和神秘。它的花期一般有三天,每天的颜色各不同,开花时花蕾伸出水面,第一天傍晚时分开花,白色并伴有芳香,第二天变为粉红色,第三天则变为紫红色,然后闭合而凋谢沉入水中。由于王莲这一奇特的特性,被人们称为“善变的女神”,在世界各国水景园、植物园的园艺栽培中,被奉为至宝。王莲

王莲是大型多年生水生草本,有直立、粗短的根状茎,具刺,其下有粗壮、发达的侧根。叶基生,硕大,肉质,有光泽,圆形,叶色深绿色;发芽后,小叶近圆形,浮生于水面,形状随叶片的大小而变化,幼叶呈内卷曲锥状,成熟叶片,平展于水面,直径可达2米;叶柄粗而长,叶背及叶柄具浅褐色尖皮刺。一般成株的叶圆形,叶片巨大,网状脉,直径120~250厘米;叶缘向上折起7~10厘米,全叶宛如大圆盘。因为叶子内部具有特别发达的通气组织,里面能够储藏大量的空气,而王莲的背面又布满了由中心向四周放射的粗壮叶脉,叶脉隆起,支撑着巨大的叶面,使得整片叶子浮于水面,增加了叶片的浮力。王莲浮力最大可承重50千克以上,小孩子坐在叶子上面不会下沉,所以说“水上花王”之称得来一点也不虚假。果实球形,在水中成熟,结实较多,呈黑色,形似玉米,所以又有“水中玉米”之称。花期在夏、秋两季。

王莲在20世纪60年代开始引种到我国,一般多作为一年生植物栽培,因冬季长势明显衰落。王莲的繁殖以播种为主,种子采收后需在水中贮藏,为保持发芽力应经常换水,保持水体清洁。将种子放入盆中一般于12月至第二年2月,以浅盆为主。亚马逊王莲在1~2月育苗,克鲁兹王莲在3~4月育苗,水池中水温30~350℃,气温稳定在250℃,水深5~10厘米,15天左右就能发芽。发芽后,逐渐增加水的深度,待小叶和根长出后进行上盆。随着幼苗的生长,经过2~3次换盆后,再换盆应加入少量的基肥。等新苗定植后,水位宜浅,随着苗的生长再进行加水。幼苗期需光照充足,冬季光照不足,尚需补光,每日需12小时以上光照,否则叶片易腐烂。温室栽培,经5~6次翻盆后,便可定植于水池内。夏季天气炎热,要经常打捞池中杂物、杂草,剪除黄叶、烂叶,以保证植株健壮生长。7~8月叶生长旺盛期,可10~15天进行追肥一次;8~9月盛花期,也应注意施肥。

最大的椰子——海椰子

在非洲塞舌尔群岛的普勒斯兰岛和居里耶于斯岛上,出产一种特别的椰子树——海椰子。

海椰子属于棕榈科,树高20~30米;树叶呈扇形,宽2米,长可达7米,最大的叶子面积可达27平方米,活像大象的两只大耳,由于整座树庞大无比,所以,人们称它为“树中之象”。

海椰子树最令人称奇的是它那硕大的果实。海椰子的果实横宽35~50厘米,外面长有一层海绵状的纤维质外壳,剥开外壳后就是坚果。海椰子的一个果实重可达25千克,其中的坚果也有15千克,是世界上最大的坚果,被称为“最重量级椰子”。

海椰子的坚果是一种复椰子,好像是合生在一起的两瓣椰子,因此,塞舌尔人将其誉为“爱情之果”。

海椰子坚果内的果汁稠浓如胶状,味道香醇,可食亦可酿酒,果肉熬汤服用,可治疗久咳不止,并有止血的功效。海椰子的椰壳经雕刻镶嵌,可作装饰品。海椰子虽然和其他椰子一样可以在海上漂浮,随海水远走他乡,却不能在海滩上生长。因此,海椰子目前只在塞舌尔有出产,加上它的生长十分缓慢,百年才能长成,果实要7年才能成熟,显得十分稀少珍贵。海椰子树的产地被塞舌尔政府划为“天然保护地”,得到当地政府和人士的精心呵护。

最长寿的植物——龙血树

在西双版纳的热带植物研究所里,有一种生长缓慢而耐干旱的喜光树,此树树干粗短,树皮灰白纵裂枝叶繁茂。这就是被誉为植物中的活化石的龙血树。它的树龄可达8000多年,是地球上最长寿的树。龙血树

据了解,龙血树主要生长在海拔60~1300米的林中或石山上,树龄可长达8000~10000年。龙血树一般高约10~20米,主干十分粗壮,直径可达1米以上。树上部多分枝,树态呈Y字形。叶带白色,像锋利的长剑密密地倒插在树枝顶端。开白绿色花,结黄橙色浆果。另据《中国植物志》第十四卷记载,龙血树是百合科龙血树属植物,目前全世界龙血树共有40余种,分布于亚洲和非洲的热带和亚热带地区。其中我国有5种,产于南部,它们分别是剑叶龙血树、海南龙血树、长花龙血树、细枝龙血树、矮龙血树,是乔木状或灌木状植物。

龙血树的生长异常缓慢,几百年才长成一棵树,几十年才开一次花,因此十分稀有。龙血树虽属单子叶植物,它茎中的薄壁细胞却能不断分裂,从而使茎逐年加粗。

龙血树的树形奇美,极具观赏价值。在云南民间被人们誉为“不老松”,是延年益寿、佑护子孙的吉祥象征。

用刀子在龙血树上划开后会流出暗红色的树脂,俨如流血一样,相传它是巨龙与大象交战时血洒土地而生,因此得名。龙血树中的部分树种如剑叶龙血树、海南龙血树等是提炼名贵中药——血竭的原材料。龙血树的茎干上的树皮如果被割破,就会分泌出深红色的像血浆一样的黏液,也有些像松树所分泌的树脂,俗称“龙血”或“血竭”。血竭是一种名贵的南药,被誉为“圣药”,有止血、活血和补血等三大功效,是治疗内外伤出血的重要药品,也可治疗尿路感染、便秘、腹泻、胃痛、产后虚弱、跌打损伤、心慌、心跳等等,与传统的“云南白药”并称为“云南红药”。另据钟义教授介绍,龙血树的树根、树皮、树叶还可以用来治疗肿瘤等疾病。

我国使用血竭已有上千年历史,但过去一直依靠进口。20世纪70年代,我国著名植物学家蔡希陶教授和他的助手们在云南省南部发现龙血树资源,结束了我国血竭长期依赖进口的历史。从此,以蔡希陶教授为首的科技人员,开展了龙血树资源的引种、驯化、试种和开发应用研究,着手研制中国的红药——血竭。

中国科学院西双版纳热带植物园已初步建成我国最大的龙血树专类园。它位于热带植物园的西区东端,与雨林制药有限责任公司连成一片。它根据龙血树植物的分类群、原产地、生活习性等,分为野生龙血树区、栽培龙血树区两大区,总面积两万多平方米,现已收集了国内外龙血树属植物34种约460株,同科朱蕉属植物13种800多株,共约47种1260株。同时该园在建设时采用(三五成丛、高低错落、疏密有致)园林手法并配置了园林山石,因此该园不仅保存了物种,还是融科学研究、旅游观光、科普教育、知识传播为一体的园区,是园林景观、园林植物、园艺栽培集中展示的示范基地。

最孤单的植物——独叶草

在繁花似锦、枝繁叶茂的植物世界中,独叶草是最孤独的。论花,它只有一朵;数叶,仅有一片,真是“独花独叶一根草”。独叶草

独叶草的地上部分高约10厘米,通常只生一片具有5个裂片的近圆形的叶子,开一朵淡绿色的花;而小草的地下是细长分枝的根状茎,茎上长着许多鳞片和不定根,叶和花的长柄就着生在根状茎的节上。

独叶草是毛茛科的一种多年生的草本植物,是我国云南、四川、陕西和甘肃等省特有的小草。它生长在海拔2750~3975米的高山原始森林中,生长环境寒冷、潮湿,十分隐蔽,土壤偏酸性。这是毛茛科植物的生长环境特点。

独叶草不仅花叶孤单,而且结构独特而原始。它的叶脉是典型开放的二分叉脉序,这在毛茛科1500多种植物中是独一无二的,是一种原始的脉序。独叶草的花由被片、退化雄蕊、雌蕊和心皮构成,但花被片也是开放二叉分的,雌蕊的心皮在发育早期是开放的。这些构造都表明独叶草有着许多原始特征。因此,独叶草自1914年在云南的高山上被发现后,就引起国内外学者的兴趣,他们认为,在对独叶草的研究基础上,可以进一步研究整个被子植物的进化。

最毒的树——箭毒木

人们往往形容坏人“毒如蛇蝎”,其实比蛇蝎还要毒的动物为数并不少,而有毒性的植物就更多了。箭毒木

据统计,有毒的植物不下上千种,那最毒的植物是什么呢?有一种植物,如果它的汁液溶入人的伤口与血液相触,那么这人的心脏就很快被麻痹,血液凝固,必死无疑。如果不小心将这种汁液弄到眼睛里,就会立刻失明。

这是什么植物?它叫箭毒木,是一种桑科植物,产于我国广西、海南和云南南部,印度和印度尼西亚也有分布。它树干粗壮、高大雄伟,远远望去与一般乔木别无二样。这种树能分泌一种乳白色的汁液,含有剧毒成分。这种含有剧毒成分的树液,即使没有击中猎物的要害,只要猎物负了伤粘上一点,也会必死无疑。傣族地区有一个“贯三水”的说法,意为用这种树液制成的弓箭射中野兽后,任凭它多么凶猛,跳不出三步,必然倒毙。所以,箭毒木又叫“见血封喉”。

据传最早发现箭毒木汁液有剧毒的是西双版纳的傣族猎人。这位傣族猎人在森林守猎时被一只硕大的狗熊追赶,迫于无奈,爬上了树。在狗熊也要爬上树的紧急关头,猎人顺手折断了树枝,猛然刺向狗熊。不料,狗熊即刻倒毙。这时人们才发现这种树是有毒的。此后傣族猎人便用箭毒木汁液涂在箭头上狩猎。当人们说起箭毒木时尤如大祸临头,称它为“死亡之树”。据史料记载,1859年,东印度群岛的土著人在抗击英军入侵时,就是用带有箭毒木汁液的箭射向敌军,其杀伤力令英军心惊胆战。英军莫名其妙,不知这是何等先进武器,搞得他们一筹莫展,不敢再贸然反击。

箭毒木虽然剧毒,但人们在长期的劳动实践中也发现了它的用途。箭毒木的皮厚实而多纤维,柔软而富有弹性。傣家人把伐来的箭毒木用水浸泡,除去毒液,将皮捶松,晾干后做成的床上褥垫极为舒适耐用,睡几十年没问题。

植物的生活探秘

植物的“喜怒哀乐”

最初,人类以为只有自己才配有喜怒哀乐这样高级的情感。后来,科学家研究发现,不少动物也具有这样的情感。近年来,科学家还发现植物其实也有“喜怒哀乐”。

所有植物都是喜好颜色的。各种植物不但自身有美丽的外衣,而且有着良好的视觉,它能辨别各种波段的可见光,尽可能地吸收自己喜爱的光线。近年来,农业科学家发现,用红光照射农作物,可以增加糖的含量;用蓝色照射植物,则蛋白质的含量会增加;紫色光可以促进茄子的生长。所以,根据植物对颜色的喜好和具体的生产需要,农作物种植者可以给植物加盖不同颜色的塑料薄膜。同样,在培育观赏植物的过程中,也可以利用植物喜好颜色的习性。一些生物科学家开始研究植物喜好颜色的习性,并由此形成了一门叫“光生物学”的科学。

植物既喜好颜色,又喜好声音。科学家研究发现,植物可以对各种各样的音乐做出不同的反应。如果植物伴随着音乐成长,根系和叶绿素都会增多。玉米和大豆“听”了《蓝色狂想曲》,心情舒畅,发芽特别快。不同的植物对音乐的欣赏也是很挑剔的,胡萝卜、甘蓝和马铃薯偏爱音乐家威尔第、瓦格纳的音乐,而白菜、豌豆和生菜则喜欢莫扎特的音乐。有些植物宁愿不听音乐,也不愿意听不喜欢的音乐,为了表示厌恶,它们会付出死亡的代价。比如玫瑰这种高雅的植物在听到摇滚乐后就会加速花朵的凋谢,而牵牛花更为“刚烈”,听到摇滚乐的四个星期后就完全死亡。

植物还有强烈的同情心。美国某一研究中心曾经用植物做了一些有名的情感实验。实验之一,科学家把活的小虾从一个容器中缓缓倒入滚烫的开水锅中,再把在一旁“目睹”这一悲剧的植物的叶片和测试仪连接起来。当小虾快掉入开水锅时,植物的“情感曲线”突然上升,好像被吓了一跳似的,也好像人类悲痛时的表现。实验之二,在有两株植物的房间进入了六个人,其中一个人掐断了一株植物,然后六个人离开,研究者把测试仪和没有“被害”的植物叶片连接起来。过了一会儿,六个人分别在不同时间进入房间,其他五个没有掐断植物的人进入房间的时候,没有“被害”的植物表现平静。当掐断植物的“罪犯”进入房间的时候,没有“被害”的植物的“情感曲线”出现大的波动,就像人们发怒一样。

关于植物的情感研究有着极其重要的科学意义。首先,这些发现提示了所有生物之间的亲缘关系。另外,这些发现还告诫人类要尊重所有生命,因为任何生命都有自己的生存权利和情感。如果过分掠夺植物资源,植物可能最终以自己独特的方式来报复人类,所以人类要尽力保护好现有的生态环境。

植物的相生相克

植物的相克相生作用,又称化感作用。它是指一种植物通过对其环境释放的化感作用物质对另一种植物或其自身产生直接或间接、有利或有害的效应。

植物之间相互作用在自然的或人工的生态系统有重大的影响,有些植物种类能够“和平相处、共存共荣”,有些植物种类则“以强凌弱、水火不容”。

苦苣菜是欺弱称霸的典型。它是一种杂草,可是你千万别小看它,它竟敢欺侮比它高大的玉米和高粱。在玉米或高粱地里,如果苦苣菜成群,它们就会称王称霸,并将玉米或高粱置于死地。苦苣菜使用的法宝就是它们根部分泌的一种毒素,这种毒素能抑制和杀死它周围的作物。

在葡萄园的周围,如果种上小叶榆,葡萄就会遭殃,小叶榆不容葡萄与它共存,它的分泌物对于葡萄是一种严重的威胁,因此,葡萄的枝条总是躲得远远的,背向榆树而长。如果榆树离葡萄太近,那么,榆树分泌物的杀伤力就更大,葡萄的叶子就会干枯凋萎,果实也结得稀稀拉拉。如果葡萄园周围是榆树林带,距离榆树林带数米的葡萄几乎全被它们害死。

在果园里,核桃树对苹果树总是不宣而战,它的叶子分泌的“核桃醌”偷偷地随雨水流进土壤,这种化学物质对苹果树的根起破坏作用,导致其细胞质壁分离。因此,苹果树的根就难以成活。此外,苹果树还常受到树荫下生长的苜蓿或燕麦的“袭击”,使苹果树的生长受到抑制。

在植物界也有双方两败俱伤的情况。水仙花和铃兰花都是人们喜爱的花卉,如果把它们放在一起,双方就会发生一场激战。双方散发的香味都是制服对方的“武器”,谁也不示弱,都想把对方制服,结果弄得两败俱伤,双双夭折。

当然,盆花的种植,由于不种在同一盆钵中,因此可不考虑根系分泌物的影响,只须考虑叶子或花朵、果实的分泌物对放在同一室内的其他花卉之影响。如丁香和铃兰不能放在一起,即使相距20厘米,丁香花也会迅速萎蔫,如把铃兰移开,丁香就会恢复原状;铃兰也不能与水仙放在一起,否则会两败俱伤,铃兰“脾气”特别不好,几乎跟其他一切花卉都不够“友善”。丁香的香味对水仙花也不利,甚至会危及水仙的生命。丁香、紫罗兰、郁金香和毋忘我不可种养在一起或插在同一花瓶内,否则彼此都会受害。此外,丁香、薄荷、月桂能分泌大量芳香物质,对相邻植物的生态有抑制作用,最好不要与其他盆花长时间摆放一块。桧柏的挥发性油类,含有醚和三氯四烷,会使其他花卉植物的呼吸减缓、停止生长,呈中毒现象;桧柏与梨、海棠等花木也不摆在一块,否则易使其“患上”锈病。再则,成熟的苹果、香蕉等,最好也不要与含苞待放或正在开放的盆花(或插花)放在同一房间内,否则果实产生的乙烯气体也会使盆花早谢,缩短观赏时间。

有些植物之间,由于种类不同、习性互补,叶片或根系的分泌物可互为利用,从而使它们能“互惠互利、和谐相处”。如在葡萄园里栽种紫罗兰,结出的葡萄果实品质会更好,大豆与蓖麻混栽,危害大豆的金龟子会被蓖麻的气味驱走。

能够友好相处的花卉种类有:百合与玫瑰种养或瓶插在一起,比它们单独放置会开得更好;花期仅一天的旱金莲如与柏树放在一起,花期可延长至3天;山茶花、茶梅、红花油茶等,与山苍子摆放在一起,可明显减少霉污病。

目前发现的相克物质,大多是次生代谢物质。一般分子量都较小,结构也比较简单。主要有简单水溶性有机酸、直链醇、脂肪族醛和酮,还有简单不饱和内脂、长链脂肪酸和多炔,萘醌、蒽醌和复合醌,简单酚、苯甲酸及其衍生物,肉桂酸及其衍生物,香豆素类、黄酮类、单宁、类萜和甾类化合物,氨基酸和多肽,生物碱和氰醇,硫化物和芥子油,嘌呤、核苷等。其中以酚类和类萜化合物最为常见,而乙烯又是相克相生作用的代表性化合物。

植物也有语言

语言应该是有意识的产物。动物有语言,这已被大多数人所接受。不管群居的还是独个流窜的,都需要与同类联络。

科学家发现,当植物的叶子被昆虫咀嚼时,植物身上所发生的反应与动物抑制疼痛和创伤的神经激素的反应几乎一样。在虫咬叶子时,叶子便释放出一种激素,类似于动物受到伤害时释放的内啡呔。在动物身上,这些激素帮助把一种叫做花生四烯酸的化学物质转化为前列腺素。而在植物组织里,这种激素有助于亚麻酸(相当于动物身上花生四烯酸的物质)转化为茉酮酸,这是一种性质和前列腺素相近的化学物质。它们对待伤痛的化学反应如此相似,在植物组织表面喷洒阿司匹林或布洛芬后,就会像在动物身上喷洒此类物质一样,都能消除伤痛反应。这是不是就是植物在喊“哎哟”呢?

在茂密的大森林里,某些植物突然感到虫咬刺痛,它会马上招呼旁边的伙伴,提防虫子。许多植物在受到伤害时,释放一种挥发性的茉莉酮酸,这是一种“体味”信号,甚至在附近的植物感到虫咬之前,这种信号就开始启动附近植物的防御系统了。

槐树会产生有毒的苦味物质,一旦槐树的树叶被羚羊或长颈鹿吃掉,这时,不仅仅被吃的槐树会产生这种物质,周围所有的槐树像是接到预报似的也都会争先恐后地释放出毒素。

西红柿抵御甲壳虫和毛毛虫叮咬的方法与槐树相似。西红柿在遭到虫咬后会产生使胃部受到损害和阻碍消化的物质,而且不仅仅是遭到虫咬的西红柿会作出这种反应,周围的同伴出于安全考虑,也都会作好对付害虫的准备。

此外,人们还发现,如果森林里一棵橡树病死或被砍伐,其周围的橡树就会互相行动起来,它们马上会结出更多的果实和种子,像是要弥补前面的损失,它们是从哪儿知道要这样做的呢?研究人员借助电极测量终于发现,被砍伐的树会产生短暂却特别高的振幅,并且在被砍伐的树木周围也同样会产生相应的振幅。

年轮是如何预报地震的

从树墩上可以看到许多同心轮纹,一般每年形成一轮,故称“年轮”。这些年轮是怎么形成的呢?原来,在树皮和树干之间,有一层特别的细胞,能不停地向外分裂出新细胞。春夏季节,它分裂出的细胞颜色浅,秋冬季节分裂出的细胞颜色深,所以就出现了深深浅浅的年轮。

年轮不仅可以告诉人们树的年龄,它还可以把大自然的变化记录在年轮上,像气候状况、地震或火山喷发等都会反映在年轮上。1899年9月,美国阿拉斯加的冰角地区曾发生过两次大地震。科学家们经过对附近树木年轮的分析研究,发现树木这一年的年轮较宽,说明树木这一年生长速度较快。科学家认为,这其中的内在联系是地震改善了树木的生态环境。

火山爆发在树木年轮上的记录则与地震相反。科学家们发现,火山爆发时喷射出来的大量烟云和灰尘可以一直上升到同温层,并在那里停留2~3年之久。那些细小的尘埃微粒影响了阳光,使很大一部分地区气候变冷。只要连续有两个夜晚的气温降到-5℃,针叶松树干年轮上就有一圈细胞被冻得发育不良。

专家们发现针叶松上古老年轮的记录时间与历史上一些著名的日期十分吻合。公元前44年,意大利埃特纳火山爆发,这与古树在公元前42年形成的年轮十分吻合——烟云要经过两年左右才能到达美洲大陆。历史学家还曾为桑托林火山爆发的时间争论不休,但古松树的年轮证明,这次火山爆发在公元前1628~前1626年之间。

我国的八种国宝植物

3月12日,是我国的植树节。我国森林覆盖率远低于世界平均值,属少林国家,但我国植物种类繁多,属世界植物种类最多的国家之一,在多达3万余种的植物当中,属国家重点保护的有354种,其中属国家一级保护的有八种,它们是我们的国宝,这八种国保植物分别是:

>水杉:杉科落叶大乔木,为我国珍贵的孑遗树种之一,被世界生物界誉为活化石;野生分布于重庆万州、湖北利川、湖南龙山和桑植一带;树史可追溯至上白垩纪。

>桫椤:木本蕨类植物,又称“树蕨”,既是观赏植物又是经济树种,是一种高淀粉含量的植物,产于我国南方诸省。

>银杉:松科常绿乔木,为我国特有的孑遗树种;树史达1000万年以上,在第三纪晚期的冰川活动中几乎灭绝,仅在地处低纬度的我国西南残存,上世纪50年代被发现。

>珙桐:珙桐科落叶乔木,为驰名世界的观赏树种,由于其花宛如栖息的鸽子,因此又被称为“中国的鸽子树”。珙桐成活率低,很难移植,故目前处于日益减少的趋势。

>金花茶:山茶科小乔木,为我国最珍贵的观赏植物之一。它不仅有绚丽悦目的花朵,其叶还是高级茶料并能入药。仅产于广西昌宁、东兴两地,目前尚不可移植。

>人参:五加科多年生草木植物,名贵药材,是我国八种重点保护植物中唯一的草木植物。仅产于我国东北和朝鲜北部,栽植技术要求高,是有名的经济植物。

>秃杉:杉科常绿大乔木,是我国最有名的建材树种之一,其木质轻软致密,纹理顺直,产于云南、贵州等地及缅甸北部,但稀少罕见。

>望天树:龙脑香料常绿大乔木。顾名思义,它有望天之功,树高可达70余米,是世界上最好的船舶、车辆用材的树种,独产于我国西双版纳的原始森林。

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