不過,製造不利於敵人的化學物質則是植物最多見的自衛方法。萵苣能散發出一種刺激性的苦味,能使菜粉蝶、菜青蟲不敢靠近它。艾葉分泌的特異氣味,則有驅蟲防鼠功能。苦楝子中含有一種昆蟲拒食劑,蟲子不肯去吃它,即使吃了也會死。
植物的殺手鐧
不少植物受到微生物的病菌的侵犯時,還能迅速分泌出植物防禦素,這種粘性的抗菌物質可以使病菌失去繼續入侵的能力。有的樹木還能製造假氨基酸,使害蟲誤以為它是營養物質,其實它是有害的蛋白質,反可置害蟲於死地。科學家認為,植物從生至死都能分泌這樣或那樣的防禦物質,需要時可在幾小時內迅速合成。
可見,植物雖沒有手腳和牙齒,為了生存,它也是擁有種種防身之術的。否則,在天敵眾多的世界裏,幾十萬種植物又怎能生生不息、代代相傳呢?
研究植物的自衛能力,就是為了更好地利用和發展植物的自衛能力,就是為了更好地減輕植物的病蟲害。
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●我們知道有些毒蘑菇長得十分豔麗,但是千萬不能隨便去動它,原因是很多蘑菇含有劇毒,是吃不得的。植物間的親善和鬥爭
佛教創始人釋迦牟尼曾經向他的弟子發問:“一滴水怎樣才能不幹涸?”弟子們回答不出來。
釋迦牟尼說:“把它放到大海裏去。”的確,一滴水隻有彙入浩瀚的海洋,它的“生命”才能長久存在,永不幹涸。
一滴水是如此,人和動植物也是如此。
植物中的共生效應
到過森林裏的人就會知道,那裏濃蔭蔽日,因為樹木都相距不遠。如果是在杉樹林,它們就更是相互緊挨著,全都縮手縮腳地筆直站在那裏。它們擠在一起不是為了暖和,而是為了大家都能快快活活地成長,這叫做共生效應。共生效應的結果是共同繁榮,對大家都有好處。
同種的植物可以有共生效應,不同種的植物也有共生效應。生物學上所說的共生含義,主要是指不同種的兩個個體在生活中彼此相互依賴的現象。例如,有一種植物名叫地衣,可它並不是單一的植物,而是由藻類和真菌共同組成的複合體。藻類進行光合作用製造有機養料,菌類則從中吸收水分和無機鹽,並為藻類進行光合作用時提供原料,同時使藻類保持一定的濕度。
不過,正如達爾文所說的,大自然在表麵看來,似乎和諧而喜悅,實際上卻到處都在發生搏鬥。實際情況也確實如此,大魚吃小魚,弱肉強食的現象無處不在。植物為了自身的生存,它們之間的鬥爭也是非常激烈的。如果說親善是植物之間相互生存手段的話,那麼,鬥爭就是植物最常使用的求生辦法了。
植物之間的鬥爭
下小雨的時候,從紫雲英的葉麵流下水滴,然而流下的已不是天上的雨水,紫雲英葉上的大量的硒被溶進了水滴裏,周圍的植物接觸到有硒的水滴,就被毒害而死。這是紫雲英為獨占地盤而慣用的手法。
有一種名叫鈴蘭的花卉,若同丁香花放在一起,丁香花就會因經不住鈴蘭的毒氣進攻而很快凋謝。要是玫瑰花與木犀草相遇,玫瑰花便拚命排斥木犀草。木犀草則在凋謝前後放出一種特殊的化學物質,使玫瑰花中氣而死,結果是同歸於盡。
既然植物間有親善和鬥爭,我們不妨利用這一點,以達到趨利避害的目的。例如,棉花的害蟲棉蚜蟲害怕大蒜的氣味,將棉花與大蒜間作,可使棉花增產。棉田裏配種小麥、綠豆等作物,也有防治蟲害,促進棉花增產的作用。
卷心菜易得根腐病,要是讓卷心菜與韭菜做鄰居,那甘藍的根腐病就會大大減輕,要是葡萄園裏種甘藍,葡萄就會遭殃了。如果甘藍卷心菜與芹菜同長在一起,由於它們有相克作用,則會兩敗俱傷的。同樣的道理,讓蘋果與櫻桃一起生長,可以共生共榮,若在蘋果園裏種燕麥或苜蓿,對兩方都不會有利。
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●植物間的勢不兩立:在蘋果園裏,如果間種苜蓿或燕麥,則蘋果幼苗的生長將會受到抑製。梨樹和柏樹栽在一起,梨樹就長不好,而且容易得鏽病,嚴重時還會落葉、落果。如果把芥菜和蓖麻種在一起,蓖麻下邊的葉子會大量枯死,而且蓖麻籽也結得少。在森林裏,如果櫟樹旁生長著一棵榆樹,櫟樹的枝條就會背向榆樹彎曲生長。是誰操縱植物的生長方向
植物的奧秘
植物對周圍環境的反應,最奇妙的莫過於它的生長方向,比如從一粒小小的植物種子萌發開始,它就知道根應該往地下生長,而莖幹則伸向天空。
這是一個極為普通的現象,然而植物為什麼要這樣呢?它是怎樣懂得上和下的概念呢?又是由什麼力量促使它選擇根朝下,莖朝上的生長方向呢?怎樣解釋這種生理機製?
重力對植物的影響
科學家們首先想到的是重力,他們從物理學想到,地球的引力一定是影響植物生長方向的重要因素。當時,進化論的鼻祖達爾文曾觀察到,植物的芽和根在改變生長方向時,各部分細胞的生長速度不同,但這一切又是由誰來決定的呢?達爾文無法作出更進一步的解釋。
至1926年,美國植物生理學家溫特做了一個這樣的實驗。他使植物的胚芽鞘一麵受光照,另一麵對著無光的黑暗處。結果胚芽鞘的生長發生了有趣的變化,漸漸朝著有光的方向彎曲。
後來溫特從胚芽鞘中分離出一種化合物,即植物生長素,它具有促使植物生長的功能。當胚芽鞘受到光照時,生長素就聚集到遮蔭的一側,而生長素的積累使遮蔭部分生長加快,受光部分則由於缺少生長素而生長較慢,結果導致彎曲發生。
於是溫特認為,植物莖或葉片的彎曲是由於生長素在組織內的不對稱分布而形成的。當植物受到重力刺激時,在植物組織下部的生長素含量會大大增加,於是就使植物的根朝下生長,而莖則朝上生長了。
自從溫特發現植物生長素的秘密後,很多科學家投入到這一研究領域。他們發現植物根總是朝著地心引力的方向生長,這同樣通過生長調節劑在根細胞裏不同的分布來實現,於是這些學者們提出,也許有一種被稱為平衡麵的重力感應物流向根細胞的底部,從而影響生長調節劑在細胞中的分布。
水平放置的根,其上麵比下麵生長快,致使根向下生長,可是這種平衡麵究竟屬於何物?又是如何起作用的呢?學者們一時無法知曉。
植物的眾多謎團
不久前,美國俄亥俄州立大學的植物學家們,提出了一個嶄新的理論:無機鈣對於植物的生長方向起著舉足輕重的作用。因為他們在研究中發現,植物的彎曲生長過程中,無論是根冠下側部位還是芽的上側部位,都存在著高含量的無機鈣那麼無機鈣又是如何使植物辯別方向的呢?
科學家研究認為,因為根冠有著極為豐富的含澱粉體的細胞,而澱粉體是一種貯存澱粉和大量無機鈣的大莢膜,在重力的作用下,澱粉體就會把其內部的鈣送到根冠下側。這時,如果用特殊的實驗手段去阻止鈣的移動,植物馬上就會表現不按正常的方式去生長。同樣,植物的芽雖然沒有冠部,但也含有豐富的澱粉體,澱粉體也能將其內部的無機鈣送到上側的細胞中,這顯然說明,無機鈣對植物生長方向有著不可忽視的重要作用。
那麼,澱粉體內有許多無機鈣,而無機鈣又能在植物體內來去自如,除了重力之外,又是哪一種力量使無機鈣如此方便地上下移動呢?美國德克薩斯州立大學的研究人員在研究中發現,這是由於細胞的上端和下端之間的電荷不同,兩端電荷的不一致引起細胞極化。
結果,為數眾多被極化的細胞排列在一起,總電荷就強到足夠吸引任何相反電荷的鈣原子,驅使它們在體內移動。由於細胞的極性帶動鈣的移動,從而導致植物莖幹總是向上生長,而根則朝地下生長。
目前科學家們的研究和爭論不在繼續,看來由推控製植物生長方向依然是一個有待於探索的謎。
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●科學家們發現,當花盆中的植物長到一定的高度後,把花盆傾斜,但植株仍會朝上生長。這也是至今未解開的一個謎團。花兒是怎樣傳播花粉的
花和蟲的關係