章節5
植物的鄰居
十多年前,在我國南方的一個城市中,舉辦了一次頗具規模的花卉展覽,展覽廳中,幾百種花卉爭奇鬥豔,琳琅滿目。其中,一些被稱為“淩波仙子”的珍貴水仙花品種,在這花的海洋中顯得秀麗芬芳,超塵脫俗,別具一格,深受參觀者的喜愛。幾天後,由於展覽場地需要調整,工作人員把鈴蘭花搬到水仙花附近,想不到這一下卻闖了大禍。這兩種花卉原先都長得好好的,自從一成為隔壁鄰居,情況就變了。一開始,它們的花朵發生凋謝,接著葉片萎蔫,最後雙雙死去。工作人員急得不知所措,但又弄不懂其中原因,後來還是植物學家解開了這個謎團。原來,水仙花和鈴蘭花是一對天生的冤家,它們隻要碰在一起,就會進行一場“激烈戰鬥”,使用的武器是各自散發出的花香味,裏麵含有一些特殊化學物質,以達到“熏”倒對方的目的,但結果往往是兩敗俱傷。
在豐富多彩的植物世界中,有些植物常常利用特有的“化學武器”,用來對付自己的植物鄰居,互相之間經常發生一場場無聲的“化學戰”。除了水仙和鈴蘭之外,這方麵的例子還有很多很多。
在善於使用“化學武器”的植物中,苦苣菜屬於相當厲害的角色。它雖然是一種個頭不大的野生雜草,貌不驚人,可千萬不能小看。它在田野中經常稱王稱霸,竟敢欺侮比它高大得多的高粱和玉米。許多北方的農民都知道,如果高粱地或玉米地中,出現了成群成片的苦苣菜,用不了多久,高粱、玉米就會被這種植物小霸王置於死地。但是,苦苣菜的“化學武器”與水仙的不同,並不通過花朵香氣,而是在它的根部會分泌一種毒素,這種毒素在土壤中四下擴散,殺死它周圍的植物。
在葡萄園周圍如果種上榆樹,葡萄就會遭殃。在它們中間,榆樹是強者,葡萄是弱者,雙方隻要碰在一起,蠻橫的榆樹便使出它的“化學武器”,不停地向葡萄襲擊,雙方距離越近,榆樹分泌物的殺傷力就越大,最後使葡萄葉片枯萎,果實稀稀拉拉,甚至徹底死去。你如果有興趣的話可以親自觀察一下,生長在榆樹附近的葡萄,枝條總是背著榆樹而長,盡量躲得遠遠的。
果園中的核桃樹和蘋果樹,也是一對“冤家對頭”。核桃樹的葉子不停地向外分泌“核桃醌”,這種化學物質隨著雨水流進土壤,對蘋果樹的根有很大破壞作用,致使在它附近的蘋果樹無法正常生長。
植物之間的化學戰,也發生在蔬菜之中。例如芹菜與甘藍,是一對勢均力敵的敵人,它們的根部都會分泌出特殊物質,如果把它們種在一起,結果常雙雙枯萎。還有,苦芹菜的根係分泌物對其他植物沒有直接毒害,但它卻能促成一種真菌的大量繁殖,這種真菌又會使馬鈴薯發生疫病。除了苦芹菜外,西紅柿、南瓜、黃瓜、蘋果、櫻桃和向日葵,也是馬鈴薯的冤家,容易使馬鈴薯生病減產。
小麥對大麻、芝麻、芹菜起明顯的抑製作用,不適宜一起生活。種過蕎麥的地裏別種玉米,在高粱附近也不要種芝麻。煙草和桑樹是死對頭,它對桑樹幾乎有毀滅性的危害。
在莽莽蒼蒼的大森林中,植物之間的冤家也比比皆是。鬆樹不能與接骨木和平共處,接骨木不僅強烈抑製鬆樹的生長,而且使落在它前麵的鬆籽不能發芽。鬆樹還與白蠟樹、雲杉、櫟樹和白樺發生直接對抗,但結局總是很不幸,鬆樹經常被它們排擠出外。
從這麼多的例子可以看出,植物之間的“戰爭”都是使用“化學武器”,也就是它們各自特有的化學分泌物質。最近,科學家們對植物分泌物進行了認真研究,把它運用到農業生產實踐中。他們開始利用植物的化學物質,來防治病蟲害和消滅田間雜草,讓各種植物合理地搭配在一起,彼此取長補短,互助互利,達到增加產量的效果。
在這方麵,最常見的例子是玉米和大豆,它們是一對關係良好的“親家”。因為玉米需要氮肥,而大豆的根瘤菌就是一個小小的氮肥工廠,把空氣中的氮固定在土壤裏,玉米可以隨時吸收,要多少,有多少,它們生活在一起,沒有你死我活的鬥爭,而是彼此照顧的好“鄰居”。
通過長期的生產實踐,蔬菜專家發現,有些植物的“化學武器”對付害蟲十分有效,隻要合理加以利用,效果比噴灑農藥可就強多啦。例如菜粉蝶害怕西紅柿和萵苣的氣味,於是人們便把它們與甘藍種在一起,這樣菜粉蝶就不敢貿然靠近,甘藍可以免受其害。在大豆地裏種一些蓖麻,蓖麻的氣味會使危害大豆的金龜子退避三舍。還有,大白菜容易得根腐病,而韭菜根分泌的殺菌素,恰巧能殺死根腐病病菌,讓它長在大白菜身邊,充當大白菜的“保健大夫”,是再合適不過了。
在我國南方有一種重要的油料植物——油茶,很容易患煙煤病,大大影響產油量。可是當它與山蒼子相伴生長時,就不會得這種病,其中的秘密在哪裏呢?原來,山蒼子的葉子和果實經常散發芳香油,芳香油中的檸檬醛具備殺死煙煤病菌的能力,所以,山蒼子也就成了專為油菜驅魔治病的大夫。
以上的種種例子說明,植物鄰裏之間的相生相克關係,微妙而又複雜,它是在自然選擇中的規律性表現。人類隻要徹底摸清它們之間的奧秘,對於發展農林業生產,合理選種植物,減少農藥用量,保護環境衛生等,都有重要的意義。植物的“四大係統”
植物體內有什麼樣的“神經”?植物能否預測災禍?植物具備辨別方位的定向係統嗎?有些植物為什麼能追蹤太陽光?這些有趣而新奇的問題,屬於現代植物行為學的範疇,它是一個奧秘無窮的研究領域,吸引了許多植物學家前去追尋探索,設法解開其中的謎團。
第一,會受麻醉的“神經係統”。誰都知道,病人動手術之前要進行藥物麻醉,使神經係統失去應有的敏感性,這樣開刀時就不會感到痛苦。最近科學家們發現,植物也有“神經係統”,既然如此,用在人體中的麻藥,是否也會使它失去感覺呢?
為了解開這個謎團,法國和德國的幾位生理學家,選用乙醚和氯仿等普通麻醉藥,對含羞草進行麻醉實驗。結果那些“服用”麻醉藥的含羞草,不論怎樣用手觸摸,那原來很敏感的葉片,這時卻像著了魔似地無動於衷。過了一段時間後,也許是麻藥效果消失,它才重新恢複敏感性。看來植物也會被麻醉,而且在麻醉劑的濃度、麻醉起作用和消退的時間方麵,與動物的反應很相似。
後來科學家又發現,許多其他植物也有類似情況。比如一種小蘖屬植物的雄蕊有敏感的“觸覺”,但經過嗎啡處理後,就會變得麻木不仁。還有眾所周知的食蟲植物捕蠅草,經過乙醚麻醉藥的噴灑,雖然知道可口的小蟲子已進入自己巧設的陷階,但卻無力合攏“牢門”,隻能眼睜睜地瞧著美味佳肴在眼皮下逃生。
植物是怎樣被麻醉的呢?植物麻醉過程與動物很相似,它們都是通過細胞膜的離子來傳遞電衝動。當植物受到麻醉後,細胞膜結構被破壞,“神經”傳遞就被阻斷了。
目前,有關植物麻醉還有許多謎沒解開,特別令人不可思議的是,本身充滿麻醉劑的罌粟(製造鴉片的植物),為什麼不被自己的麻醉劑所麻醉呢?
第二,預測災禍的警報係統。植物生理學家最近發現,有些植物不僅能對外界變化作出相應反應,而且還具有一套預測災禍降臨的獨特本領。
有一位名叫鳥山的日本學者,專門研究植物如何預測地震。他選擇合歡樹作為對象,用高靈敏度的記錄儀器,測量合歡樹的電位變化。經過幾年的努力,他驚奇地發現,在打雷、火山爆發、地震等自然現象發生之前,合歡村內會出現明顯的電位變化和突然增強的電流。例如,他所研究的那棵合歡樹,1978年6月10日~11日突然出現極強大的電流,結果6月12日下午5點14分,在附近地區發生了74級的地震。10多天後餘震消失,合歡樹的電流才開始恢複正常。1983年5月26日中午,日本海中部發生了77級地震,鳥山教授在震前20多小時,又一次觀察到合歡樹異常電流變化。實驗表明,合歡樹能預測地震,具有相當的可靠性,這給我們準確預報地震提供了一條新的途徑。