無盡的戰爭
有趣的是,在這場植物與動物的戰爭中,在植物擁有各種防禦武器的同時,動物也相應地發展了自己的解毒能力,用來對付植物。像有些昆蟲,就能毫無顧忌地大吃一些有毒植物。當昆蟲的抗毒能力增強了的時候,又會促使植物發展更大威力更強烈的化學武器。
這些植物是怎樣知道製造、使用和發展自己的防禦武器的?它們又是怎樣合成這些防禦武器的呢?目前科學家還沒有一個定論。
11、含羞草“害羞”之謎
含羞草是一種豆科草本植物。它白天張開那羽毛一樣的葉子,等到晚上就會自動合上。有趣的是,你在白天輕輕碰它一下,它的葉子就像害了羞一樣,悄悄合攏起來。你碰得輕,它動得慢,一部分葉子合起來;你碰得重,它動得快,在不到10秒鍾的時間裏,所有的葉子都會合攏起來,而且葉柄也跟著下垂,就像一個羞羞答答的少女,所以人們管它叫“含羞草”。
膨壓作用
含羞草為什麼會動呢?
大多數植物學家認為,這全靠它葉子的“膨壓作用”。在含羞草葉柄的基部,有一個“水鼓鼓”的薄壁細胞組織,名叫葉枕,裏麵充滿了水分。當你用手觸動含羞草,它的葉子一震動,葉枕下部細胞裏的水分,就立即向上或兩側流去。這樣一來,葉枕下部就像泄了氣的皮球一樣癟了下去,上部就像打足了氣的皮球一樣鼓了起來,葉柄也就下垂、合攏了。在含羞草的葉子受到刺激合攏的同時,會產生一種生物電,把刺激信息很快擴散給其他葉子,其他葉子也就跟著合攏起來。過了一會兒,當這次刺激消失以後,葉枕下部又逐漸充滿水分,葉子就會重新張開,恢複了原來的樣子。
光繁素
但也有的科學家認為,含羞草所以會運動,是跟光敏素的作用有關。含羞草的老家在巴西,那裏經常有暴風雨。含羞草的枝幹長得非常柔弱,為了適應這種不良環境,它在自然選擇中培養了保護自己的本領。每當在風雨到來之前,就把葉子收攏起來,葉柄低垂,這樣一來,就不怕暴風雨的摧殘了。有趣的是,含羞草還是相當靈敏的“晴雨計”。人們利用它的這種怪脾氣和本能,預測未來的晴雨。
“含羞草害‘羞’,天將陰雨”這句諺語告訴我們,如果含羞草的葉片自然下垂、合攏,或半開半閉,舒展無力,出現“害羞”現象,就預兆著將有陰雨天氣。在正常天氣裏,含羞草一般不會自己“害羞”,即使有人碰它的葉片,葉片也會很快地合攏,恢複原狀。這是晴天的征兆。當天氣發生變化,含羞草本身對濕度反應很靈敏,加上小昆蟲因為空氣濕度大,隻能貼近地麵低飛,容易碰到含羞草的葉子上,含羞草也會作出反應。這時候,用手指去碰它的葉片,葉片也會回攏,但恢複原狀相當慢,反應遲鈍,這預兆著在一兩天以內,天氣將轉陰有雨。
含羞草是一種奇妙的植物,在它的身上還有不少奧秘沒有被揭開。
12、秋樹紅葉之謎
人們平時總是說“綠葉紅花”,仿佛葉子總是綠色的。確實,在大自然中,樹葉和其他植物的葉子在絕大多數時間裏幾乎都是綠色的。可也有些樹種,在秋天時它的樹葉顏色會起變化。有名的北京一景——香山紅葉,那漫山遍野的紅葉真使遊人們陶醉而留連忘返。江南一帶的楓樹到了秋天,也是一派“紅楓如火”的景象。唐代大詩人杜牧的名句“霜葉紅於二月花”便是對秋天紅葉的讚美。
葉片變黃
那麼,葉子的紅色是怎麼染上去的呢?原來葉子的顏色是由它所含的色素來決定的。一般的葉子含有大量的綠色色素,我們叫它葉綠素。另外還有黃色或橙色的胡蘿卜色素,也還有紅色的花青素等等。
葉子的葉綠素和胡蘿卜素是進行光合作用的色素。它們在陽光作用下,吸收二氧化碳和水,吐出氧氣,產生澱粉,所以葉綠素是十分活躍的家夥,但它也很容易被破壞。夏天的葉子能保持綠色,是因為不斷地有新的葉綠素來代替那些褪色的老葉綠素。到了秋天,天氣逐漸轉冷,大多數葉綠素的產生就會受到影響。葉綠素遭破壞的速度超過了它生成的速度,於是樹葉的綠色逐漸褪掉,變成了黃色。那黃色就是因為胡蘿卜素還留在葉子裏。
紅葉
有些樹種的樹葉會產生大量的紅色花青素,葉子就開始變紅了。葉子產生花青素的能力和它周圍環境的變化有很大關係。如冷空氣一來,氣溫突然下降,植物中的花青素就容易形成。因此秋天有些樹上的樹葉就會變紅。
秋天的紅葉使景色增添了色彩,變得更加美麗、迷人。可是至今為止,人們對於花青素究竟是什麼樣的物質,仍是沒有確切的定論。
13、植物的脈搏
最近,一些植物學家在研究樹木增粗速度時驚異地發現,活的植物樹幹有類似人類脈搏一脹一縮跳動的現象,而且這種植物“脈搏”還有明顯的規律性。
植物的脈搏
這是什麼原因呢?植物學家通過長期的觀察研究,認為是植物的正常生理現象,隻不過以前一直沒有被人注意到罷了。
經過進一步觀察後發現,每逢晴天麗日,太陽剛從東方升起時,植物的樹幹就開始收縮,一直延續到夕陽西斜。到了夜間,樹幹停止了收縮,反過來開始膨脹,直到第二天早晨。植物這種日細夜粗的搏動,每天周而複始,但每一次搏動,膨脹總略大於收縮,於是,樹幹就這樣增粗長大。
脈搏的成因
遇到下雨天,樹幹“脈搏”的收縮幾乎完全停止,這時它總是不分晝夜地持續增粗。直到雨後轉晴,樹幹才重又開始收縮,這也許是植物“脈搏”中的一個例外。
植物學家在解釋這種奇特的脈搏現象時說,植物“脈搏”是由植物體內水分運動引起的。當植物根部吸收的水分與葉麵蒸騰的水分一樣多時,樹幹幾乎不發生粗細變化;如果吸收的水分超過蒸騰的水分,樹幹就要增粗;相反在缺水時,樹幹又會收縮。
如果從另一個角度也可以這樣解釋:在夜晚,植物氣孔總是關閉著,這就使水分蒸騰大大減少,所以樹幹就要增粗,而白天,植物葉片上的大多數氣孔都開放,水分蒸騰增加,樹幹就趨於收縮。
以上的解釋看上去十分合情合理,但是,通過進一步的深入調查後發現,並不是所有的植物都有典型的“脈搏”現象,這就使植物學家感到某種困惑,為什麼有許多植物不產生“脈搏”現象?是否還有其他的原因在影響植物的“脈搏”?
植物的記憶
如果有人說,植物也像動物那樣有記憶能力,很多人聽了都會搖頭不信。但在不久前,科學家們在一種名叫三葉鬼針草的植物身上,進行了一項有趣的實驗。結果證明,有些植物不僅具有接收信息的能力,而且還有一定的記憶能力。
這項實驗是法國克累蒙大學的科學家設計的。他們選擇了幾株剛剛發芽的三葉鬼針草,整個幼小的植株,總共隻有兩片形狀很相似的子葉。一開始,科學家們用4根細細的長針,對右邊一片子葉進行穿刺,使植物的對稱性受到破壞。過了5分鍾後,他們用鋒利的手術刀,把兩片子葉全部切除,然後再把失去子葉的植株放到良好的環境條件中,讓它們繼續生長。
大約5天之後,意想不到的有趣情況發生了,那些曾經受到針刺的植株,左邊萌發的芽生長很旺盛,而右邊的芽生長明顯緩慢。這個結果表明,植物依然“記得”以前那次破壞對稱性的針刺,沒“忘記”針刺給它帶來的痛苦。