第五章

能夠自衛的樹

人和動物在遭到威脅時,都會進行自衛,那麼植物可不可以自衛呢?

美國東北部生長著大片橡樹林。1981年,一種叫舞毒蛾的森林害蟲大肆蔓延,把400萬公頃橡樹葉子啃食得一點不剩,橡樹林受到了嚴重危害。可是,1982年,當地的舞毒蛾卻突然銷聲匿跡,而橡樹葉子卻鬱鬱蔥蔥,生機盎然。這使森林科學家們感到非常奇怪,因為舞毒蛾是一種極難撲滅的森林害蟲,大麵積蟲害更難防治。而且,自從舞毒蛾為害以來,當地既沒有派人捉蟲,也沒有施用殺蟲藥劑,舞毒蛾怎麼會自行消失呢?通過分析橡樹葉子化學成分的變化,科學家發現了一個驚人的秘密:在遭受舞毒蛾咬食之前,橡樹葉子中含有單寧酸很少,而在咬食之後,葉子中單寧酸大量增加。單寧酸跟害蟲胃裏的蛋白質結合,使得葉子很難被害蟲消化。吃了含大量單寧酸的橡樹葉子,害蟲渾身不舒服,變得食欲減退,行動呆滯,不是病死,就是被鳥類吃掉。依靠單寧酸這樣奇妙的自衛武器,植物居然戰勝了動物!

此外,在阿拉斯加,也發生過這樣有趣的事。1970年,阿拉斯加原始森林中的野兔繁殖發展非常迅速。它們啃食植物嫩芽,破壞樹木根係,嚴重威脅森林的存在。

眼看大量森林就要遭到毀滅,這時,野兔卻突然集體生起病來,有的拉肚子,有的病死,幾個月之內,野兔數量迅速減少,最後在森林中消失了。野兔怎麼會突然消失呢?科學家發現,森林中所有被野兔咬過的樹木,在它們新長出的芽、葉中,都產生一種叫萜烯的化學物質。就是這種物質使得野兔生病、死亡,最終遠離這片森林。

以上事實引起植物學家們的極大興趣。森林戰勝舞毒蛾和野兔,能不能算是植物的自衛呢?

為了回答這些問題,英國植物學家厄金·豪克伊亞對白樺樹林進行了大量觀察研究。他發現,白樺樹在被昆蟲咬傷後,樹葉中含有的酚會增加,這樣,葉子對昆蟲的營養價值就降低了。通常,酚類在葉子遭到昆蟲咬食後的幾小時到幾天內就生成,這能抑製昆蟲的進攻。這種酚的形成是暫時的,一旦害蟲的威脅解除,葉子中的酚也會減少。如果白樺樹經常受到昆蟲侵襲,樹葉中會產生一種長期抵抗昆蟲的化學物質。別的有關科學家,也在楓樹、柳樹等其他植物葉子中,發現了樹內酚醛、樹脂等抵抗害蟲的化學物質。根據這些研究,一部分植物學家提出,植物是有自衛能力的,它們在遭到昆蟲或其他動物侵害時,能象動物一樣,迅速作出自衛反應。通過體內的化學變化,產生出抵抗害蟲的物質。

更奇怪的是,美國華盛頓大學戴維·羅茲還發現,當柳樹受到毛蟲咬食時,不但受到咬食的柳樹會產生抵抗物質,而且3米以外沒有受到咬食的相鄰的柳樹也會產生抵抗物質。也就是說,植物還能“互通情報”,進行集體自衛!美國達特默思學院的伊恩·鮑得溫也發現,糖槭樹受到昆蟲襲擊時,不但受到襲擊的樹產生抵抗物質,而且還產生揮發性化學物質,通過空氣向四處散發,像“防蟲警報”一樣,使周圍的糖槭樹也產生抵抗物質,做好自衛準備。羅茲和鮑得溫報道了這樣奇妙的植物“集體自衛”現象,他們也認為,這是植物特殊的自衛現象,植物能夠進行自衛,能夠為自衛而進行化學通訊。

然而,有的植物學家不同意植物能夠自衛的說法。他們認為,自衛是有目的的反應,植物沒有神經係統,沒有意識,不可能產生自衛行為。他們還指出,盡管人們發現了一些能產生抵抗物質的植物,但是種類並不多,還有許多植物並不表現這種所謂的“自衛”能力。

植物有沒有自衛能力?這一爭論引起眾多植物學家、生態學家的注意。使研究者們困惑不解的是,植物沒有感覺神經,沒有意識,它們是如何感知害蟲的侵襲,又是如何調整體內化學反應,去合成一些對於自身生長代謝並無作用,卻能使害蟲不感接近的化學物質?它們又是怎樣散發和接受化學“警報”,協調群體抵抗害蟲的“行為”呢?隻有弄清這些植物生理學機理,才能最終解開植物自衛之謎。花的特殊本領

古巴有種花,一到傍晚就發光,像千萬隻螢火蟲。發光的原因是花蕊中含有大量的磷。人們稱之為“會發光的花”。

在我國青海、新疆有一種能報時的花。春夏之際,在青海湖畔和新疆的瑪納斯草原,到處盛開著豔麗的花兒。橙紅色的蝶花在中午時開,淡黃色的花在早晨8點左右開,灰色的燭狀花在下午6點開。

在新西蘭有一種報雨花。當空氣中的濕度升到一定值時,它的花瓣就萎縮包卷起來;而當濕度降到一定程度時,它的花瓣又會慢慢地伸展開來。當地居民們出門時總要先看看它,如果花開得很精神,就預示著不會下雨;如果花萎縮不展,就說明天要下雨了。

我國廣西桂北山區有一種罕見的花卉植物,當地人稱它為“魔術花”。這種花每到春季就長出形似桂花的小花苞,4~5月間,每棵樹約有600~700百朵花相繼開放。最為奇特的是,這種花從花開到花謝階段會有規律地噴射出一個個白色的、直徑約3厘米的環形煙霧,噴到20厘米長才消散。而後花朵就由紅晶體變成透明的水晶花。這種奇觀每年一般可持續40天之久,直到花朵完全凋謝為止。

印度尼西亞有一種能預知火山爆發的花。每當它開花之後,當地便會發生火山爆發。因此,當島上居民見到這種花開放時,就搬到安全的地方,以躲過災禍。人們也叫它為“會報警的花”。

在非洲紮伊爾惹與湖的水麵上有種荷花,它的花盤很大,在花的莖部有4個氣孔,氣孔的內壁上覆蓋著一層潤濕的花膜,好像貼在笛孔上的蘆花一樣。微風吹來,氣流進入氣孔,振動了花膜,就發出響聲,好像笛聲。因此人們稱這種花為“會吹笛的花”。

在印度尼西亞蘇門答臘的森林中,有一種花的直徑為1米到1.5米,花瓣厚度有1.4厘米左右,每朵花重達5~8公斤,花裏能坐一個大胖子。會泌鹽的草

從錦西一直到廣東省電白的沿海灘,不少地方都長著茂密的大米草,好像一條綠色的綢帶。

大米草屬禾本科多年生草本,叢生,是一種喜水耐鹽的植物。它的稈直立,根狀莖粗,能迅速蔓延,葉片線狀,再生能力強。大米草原產於英國沿海地區,我國引種後生長良好,經過天然雜交,比歐洲海岸的大米草和美洲互生大米草的植株高大。

海灘地帶土壤中,含有大量的鹽分,其他的植物都不能生長,隻有大米草還可以生長呢。

為了避免鹽分過多的傷害,大米草的體內不累積鹽分,而是通過葉子背麵的鹽腺分泌鹽,把體內多餘的鹽分排出體外。含氯化鈉的液體分泌到葉子的表麵,待水分蒸發掉後,分泌液中含的氯化鈉慢慢地變成鹽類的結晶,遺留在葉的表麵。這些遺留在葉子表麵的鹽分,經風一吹、雨一洗,就紛紛掉下來了;或者到了秋天葉子黃時,隨著脫落的葉子而脫離植株體。人們把這種能分泌鹽的植物,稱為泌鹽植物。

具有分泌鹽這種特殊功能的植物,不僅僅隻有大米草一種,像生長在我國甘肅、新疆等地的瓣鱗花,生長在海濱的馬牙頭,紅樹林中的白骨壤(海攬雌),以及怪柳、胡楊等,都屬於泌鹽植物。會捕獵的草

捕蠅草是北南卡羅來納州的土產,屬許多食肉植物中的一種。它靠把動物的蛋白質消化成簡單的可溶氨基酸為生。它的葉子長在中間,它那像絲一樣的葉子平時是伸展著的,露出鮮紅的葉心,當昆蟲落在它的上麵時,那伸展的葉子立刻就會合起來,緊緊地夾住昆蟲,而後這種植物的消化液便在小昆蟲身上起作用。

捕蠅草從捕捉昆蟲到把它消化這一過程通常要10天,爾後再次張開,把不能消化的部分(如翅膀和鱗片)排除掉。

豬籠草是維納斯捕蠅草的近親,生長在美國北方,有一個不大、形如水罐子的囊袋從它的葉間長出。當小昆蟲被它的氣味誘入圈套、爬過光滑的罐口時,往往失足掉進罐底。袋內生長的濃密硬毛使得這個犧牲品無法爬出罐外,並且很快死於有毒的消化液中。

最高明的殺手或許是狸藻了。狸藻通常生長在熱帶地區的池塘,或流動緩慢的小溪流裏,或紮根於淤泥,或逐風而飄。它的葉細長,有多個葉麵,每葉上都長有一打左右的小袋囊。這些小袋都是捕捉器,入口是一個隻能從外麵推進而無法從裏麵推開的門,昆蟲從這裏被吸進去。

不是所有捕捉昆蟲的植物都有機械裝置,比如毛氈苔便是用“捕蠅紙”捕捉蟲子的。北美澳大利亞和南非的毛氈苔是一種有甜味的植物,它的花能殺死粗心大意的昆蟲。它的針墊中部有粘性很強的膠,昆蟲一旦飛在上麵就會被緊緊粘住。然後,閃閃發光的針頭彎下來把昆蟲纏住——毛氈苔就開始它的美餐了。

捕蠅薰通常生長在北半球,是一種多葉植物。它平直地躺在潮濕多苔的地上,等待著昆蟲的到來。當飛蛾和蜜蜂飛到它上麵覓食時,捕蠅薰就分泌出一種粘液把昆蟲粘住,再卷起葉子縛住昆蟲,隨後再分泌出消化酶來消化昆蟲的蛋白質。榕樹傳授花粉的絕技

榕樹在我國南部地區生長得鬱鬱蔥蔥,姿態萬千,構成了自然界的一大奇觀盛景,而它傳授花粉的“絕技”則更為奇妙有趣。

榕樹沒有豔麗多姿的花朵,甚至像無花果一樣,人們根本就看不到它開花,但它卻又是靠昆蟲來傳授花粉繁殖後代的。那麼,它是靠什麼“絕技”讓昆蟲來為其傳授花粉的呢?

榕樹有和無花果一樣的特殊花序構造。它的花朵被包在肉質的花序托內,屬於隱頭花序。剖開花序才能見到很小的花,有雌花、雄花、癭花3種。雌花有一個雌蕊,花柱細長;雄花往往有1~2個雄蕊;癭花是一個特殊化了的不孕雌花,專門供昆蟲寄居,它的花柱短、柱頭寬呈漏鬥狀,可供昆蟲在裏邊產卵。有的花序托內同時生長著3種花,也有的隻生長雄花和癭花,雌花則生長在另一個花序托果內。果頂口由許多密生的苞片封住,蝴蝶、蜜蜂都無法進入傳粉,風也無法吹進去傳粉。那榕樹以誰為媒介來授粉呢?它是專靠一種寄生於癭花內的榕小蜂來為其做媒,傳授花粉的。這種蜂很小,可以在2~3毫米的層花中藏身。當雌、雄花開放時,榕小蜂已成熟,雄蜂從櫻花子房壁上咬開一個小洞爬出來,到處尋找雌蜂寄生的癭花。雄蜂在雌蜂寄生的癭花上咬開一個小洞,與雌蜂交尾。雌蜂交尾後,擴大雄蜂咬開的小孔,鑽出癭花。雌蜂有完好的翅膀和觸角,可以飛向其他花序,產卵繁殖。雌蜂在產卵過程中,就為榕樹做了“紅娘”,為它傳授了花粉。