再譬如,番茄又叫西紅柿,是現今人們非常喜愛的蔬菜之一。番茄原產於南美洲安第斯山區的北部,隨著新大陸的發現,被西班牙殖民者帶到了歐洲。當年,首次見到這種植物的希臘人說它是“狐狸吃的桃子”,英國人懷疑吃了它會得絕症,更有不少人認為它有毒,所以都不敢嚐試去吃。說實話,如果我們看到番茄當年的外貌,也不會對它有多大興趣的。因為它的枝葉有一種難聞的氣味,果實也很小,又有棱角,而且種籽還很多。但是,經過了人們的長期培育以後,番茄的果實由小變大,外形由多角變為圓形,果肉變厚,種籽也變少了,逐漸就變成了我們現在所見到的樣子。誰會想到,當年如此“醜陋”的番茄,居然會有朝一日風靡全世界,成為人們喜歡的日常蔬菜呢!
這些變化說起來似乎很容易,但卻是我們的祖先付出了多少勞動、流出了多少汗水、又曆經了多少代人的努力才得到的。
現今,世界上許多主要的農作物,如小麥、大麥、水稻、玉米、甘蔗、亞麻、棉花和多種蔬菜、豆類等等,都是在很早很早以前的原始社會就被人們所種植了。現在,人類賴以生存的栽培植物共約2000種(不包括觀賞植物),這些栽培植物在1萬多年以前並不存在於自然界中,可見,在利用野生植物方麵,我們的祖先付出了多少難以數計的艱辛,顯示了多麼不可思議的智慧,給我們留下了多麼豐富而寶貴的遺產!
陸地上最早的植物
大家知道,地球上最早的生命是在海洋裏,後來逐漸“爬”上了陸地,陸地上才有了植物。可是,哪一種植物最先登上陸地的呢?一涉及到這個具體問題,分歧就大了。
有人認為最先登陸的是裸蕨類植物,其理由是這種植物有維管束,它可以把水分輸送到植物體的各個部位,供葉片進行光合作用和蒸騰作用。它們把有無維管束作為判斷是不是陸地植物的標準。持這種觀點的科學家認為,自從裸蕨出世500萬年以後,便朝著兩個方向發展:一類是工蕨屬挺水植物,在長期進化過程中,把光禿無葉的枝莖表麵細胞突出體外,像突起的鱗片,逐漸變成小型葉的公類植物和楔葉類植物;另一類是萊尼屬植物是生長在沼澤地中的半陸生植物,逐漸朝著大葉型方向演化,最後形成真蕨類植物和種子植物。
有人認為最早的陸生植物應該是苔蘚。持這種觀點的人認為,因為陸地上最早的植物比較原始,不一定非有維管束不可。盡管苔蘚類植物的體內結構比較簡單,輸導組織不發育或不甚發育,但是,植物界從苔蘚開始已出現頸卵器與精子器,這是一種保護生殖細胞的複雜的有性生殖器官,尤其是在頸卵器中能發育成幼態植物——胚,胚才是陸生植物特有的象征。
有人認為最早登陸的植物是藻類。持這種觀點的人著眼於植物的光合作用。科學家們從藻類中已經發現葉綠素、岩藻黃素、藻紅素和藻藍素等多種光合色素,其中綠藻門類植物所含的色素種類及組成比例與陸地植物的光合色素比較一致,而且細胞內的貯藏物質也都是澱粉。由此推論,最先登陸的植物應該是綠藻門類。
以上種種假說,還都有不能自圓其說的地方,要想揭開先登陸植物之謎,還需要有力的證據。
植物與光合作用
綠色植物要生存,要繁衍,就必須進行新陳代謝,而要進行新陳代謝就必須利用能量,這個能量就是從自然界中最常見的、最普遍的太陽光中獲得的。植物正是利用陽光提供的能量,來完成自然界中最偉大的合成作用——光合作用。
事實上,由於經過長期對生存環境的適應和進化,不同的植物對光的要求也不同。有很多植物隻有在較強的光照下才能健壯生長,在陰暗的地方則會發育不良、生長緩慢,這類植物人們叫做陽生植物。我們所見到的許多高大喬木都是陽生植物,例如鬆、杉、楊、柳、樺、槐等。它們為了獲得充足的陽光照射,都努力向空中伸展身姿,接受陽光的洗禮。此外,一般的農作物也都是陽生植物,例如我國北方農民普遍種植的小麥、玉米、棉花等等。陽生植物大多生長在空曠的地方,它們的枝葉一般較疏鬆,透光性比較好;植株的開花結實率也比較高,生長快。還有,陽生植物的葉片質地較厚,葉麵往往有角質層或蠟質層用來反射光線,以避免特強光線的損傷。它們的氣孔通常小而密集,葉綠體個頭小,但是數量很多。尤其有趣的是,陽生植物葉部的葉綠體在細胞中的位置是可以改變的!當光照過於強烈時,葉綠體就會排列在光線射來的平行方向,以減少強光的傷害;當光照較弱時,葉綠體的排列又可以與光線射來的方向成直角,以增強照射在葉綠體上的光照強度,進行有效的光合作用。