六、植物未知1

生長素之謎

眾所周知,一顆種子播下以後,就會萌芽生根,抽枝長葉,開花結果,最後成熟,收獲新的種子。這就是種子植物的一個生活周期。植物就是這樣周而複始、遺傳變異地傳宗接代的。

可是,植物為什麼會生長,長期以來一直是個謎。早在20世紀30年代以前,人們隻知道植物的生長是由細胞分裂和細胞體積增大而引起的。可是,是什麼物質促進細胞分裂,使植物生長的呢?這個謎直到40多年前才被揭開。當時,植物學家是這樣進行試驗的:把正在萌發的燕麥幼苗的莖尖割下後,幼苗則停止生長;若把切下來的莖尖放上去,幼苗又繼續生長。這說明莖尖影響著幼苗的生長。若把割下來的莖尖放在一塊特製的瓊膠塊上,幾小時後,隻把放過莖尖的瓊膠塊套在被切莖尖的幼苗上,幼苗又能正常生長。更有趣的是,如果把這塊瓊膠放在幼苗切口的一側,結果這一側的生長加快了,使幼苗彎向另一側。這也說明莖尖內存在著一種控製植物生長的化學物質,它能通過瓊膠去影響植物的生長。

但究竟是一種什麼物質呢?後來,科學家們從植物體內把這種物質提取出來,命名為“植物生長素”。現在,已經發現的植物生長素有3種:生長素甲、生長素乙和異生長素。

生長素在植物體內的含量極少,多集中於各生長部分的頂端。據介紹,七百萬棵玉米幼苗的莖尖,隻含有1毫克植物生長素。然而,它具有促進細胞分裂和增大、影響細胞分化、增強新陳代謝等作用。同時,植物生長素還有一個特點,如果濃度過大,反而會抑製植物的生長。

1984年,蘇聯科學家從油菜花粉中分離出一種新的生長素,命名為“百那希來脫”。經研究,這種新的植物生長素效力很高,如用它的極稀溶液來浸泡黃豆種子,可使黃豆生長速度提高一倍。用它噴灑蘿卜、萵苣等蔬菜,平均畝產可增加15%—30%。

新的植物生長素雖然有無汙染、效率高的優點,但從油菜花粉中提取,得到的數量甚微,無法大規模使用。人們期待著能夠人工合成植物生長素,到那時就可以大規模使用了。

但是,要想人工合成植物生長素,首先得弄明白生長素促進植物細胞生長的機理是什麼。可就目前來看,這一問題對科學家來說,還是個謎。

植物心理活動探秘

有人曾做過這樣一個實驗:植物根部缺水時,葉子的光合作用就停止了。這時,如果在根部澆水,一般來說要隔好幾分鍾才能傳遞到葉子上。可是,在澆水的同時,光合作用馬上就恢複了。後來,又經過多次實驗證明,植物機體中有一種類似動物神經的係統,遍及全身,在各個部分之間傳遞消息。在植物的這種調節係統中,人們已經分離出了一種原質,這是任何神經係統都具備的。

1981年,美國斯坦福大學的一位植物生理學家曼多利經過4年研究以後發現,有些植物有一個纖維光學係統,在自己體內的組織中上下傳遞光,所用的方式像電話公司用來傳遞它的許多電話呼叫的那種方式。曼多利在完全不透光的蜂房式的小屋裏,依靠自己的觸覺將燕麥、綠豆和玉米的切片組織安放在單獨的容器裏。接著她用一束氦——氖激光照射植物切片組織切開的一頭,或者照射未切開的一邊。隨後就用一排感光設備在被切開的一頭測量所傳遞的光。這束光可以沿植物莖,甚至繞彎把原來光型的真空映像傳遞25厘米以上。她發現,植物組織傳遞光的能力大約相當於玻璃纖維的10%。她在另一些實驗中發現,植物莖的遮光的一麵傳遞光比亮的一麵傳遞的要多。由於光加速植物的生長,人們認為,植物的這個獨特傳輸光的能力就是大多數植物的莖、柄在生長過程中往往向太陽的原因。這項研究成果有助於說明幼苗大部分埋在地下時,為什麼也能對光產生反應,而這個過程正是植物學家們長期感到無法理解的。

美國加利福尼亞國際商業公司的化學博士麥克·弗格在實驗中發現,植物被撕下一片葉子後,產生了明顯的反應,特別是植物能對他行為的動機和想法作出反應時,他入了迷。他認為,植物也存在一種可測的心理活動,植物會思考,也會記錄人的各種感情。

蘇聯心理學家維克多·普什金的研究更進了一步。他通過實驗發現植物確是有心理活動的。他先是用催眠術控製一個人的感情,用腦電儀與植物相連,然後對試驗者說一些愉快的事或懊惱的事,使他高興或悲傷。腦電儀上的圖像表明,植物同試驗者產生了類似的反應。

蘇聯科學家還發現,植物能夠預感到一些事情,例如,在暴風雨到來前,植物的莖和葉子都會出現一些異常的活動。人們準備進一步研究如何利用植物采預報天氣。

既然植物有心理活動,就一定能思考:既然能思考,就應有支配思考的大腦。可迄今為止,還沒有報道哪位植物學家發現了植物的大腦。無疑,這個問題對持植物有心理活動的人來說,是一個嚴重的挑戰。

植物自衛之謎

植物如果想在自然環境中生存下去,除具有一定的適應能力外,還要有一套自衛能力,否則是不行的。因為它們每時每刻都麵臨著微生物、昆蟲、脊椎動物的破壞,還受到自然災害的侵擾。所以,一些植物為了使自己能夠生存下去,形成了各種各樣的自衛本領,有的可以抗寒、抗澇、抗鹽、抗病,有的還擁有強大的化學武器,有的還能以棘、刺及毛狀體等為武器進行自衛,有的還具有逃避災難的本領。更奇妙的是,有些植物在受到敵人侵害時,能迅速調整自己體內的化學物質,進行更為有效的自衛。

1970年,美國阿拉斯加的原始森林中,野兔繁殖得極為迅速,嚴重威脅了森林的存在。當地人為了保護森林,采取了很多辦法,對野兔進行大規模的捕殺,可是效果不大,野兔仍有增無減。當人們眼看森林就要遭到毀滅時,奇跡出現了,野兔竟然集體生起病來,大批大批地死亡,就在幾個月的時間裏,野兔就在森林裏消失了。這是怎麼回事呢?科學家們深入現場進行實地考察。他們發現在被野兔咬過的樹新長出的芽葉中,有一種叫萜烯的化學物質。正是這種物質導致了野兔的生病、死亡,森林被保護了下來。

這種現象在其他地方也有發生。1981年,在美國東北部的大片橡樹林中出現了一種叫舞毒蛾的森林害蟲,很快便把一千萬畝的橡樹葉子啃個精光。可是過了一年以後,舞毒蛾竟然銷聲匿跡了,橡樹林又煥發了往日的風采。這是怎麼回事呢?當時人們對滅蛾並未采取什麼措施。經研究發現,在舞毒蛾咬食之前,樹葉的單寧酸含量並不多,可在咬食之後,單寧酸卻大量增加。這種單寧酸同舞毒蛾胃裏的蛋白質結合之後,吃進去的葉子就難以消化了。舞毒蛾吃了這樣的橡樹葉子後,便會渾身不適,食欲減退,行動遲緩,不是病死,就是被鳥類吃掉。原來是單寧酸保護了橡樹林!