會發光的植物
夏天,在樹林裏或草叢中,螢火蟲飄飄逸逸地以它美麗的閃光和星星相映,這是大家都知道的生物發光現象。然而,植物也會發光,你見過嗎?
若幹年前,在江蘇丹徒縣,有很多人看見幾株會發光的柳樹。白天,這些在田邊的腐朽樹樁絲毫不引人注目,可是到了夜間,它卻閃爍著神秘的、淺藍色的熒光,即使風狂雨猛、酷暑嚴寒也經久不息。
這些普通的柳樹怎麼會發光呢?經過研究終於解開了疑團。原來,會發光的不是柳樹本身,而是一種寄生在它身上的真菌——假蜜環菌的菌絲體發出來的,因為這種菌會發光,人們給它取名叫“亮菌”。這種菌在蘇、浙、皖一帶分布很普遍,它專找一些樹樁安身,長得像棉絮一樣的白色菌絲體吮吸著植物的養料,吃飽了就得意地閃著光,隻因為大白天看不出來,人們對它往往是相見不相識罷了。今天,你在藥房裏看到的“亮菌片”、“亮菌合劑”就是用這種發光菌做的藥,對膽囊炎、肝炎還有相當的療效呢!
如果你是一位海員,在漆黑的夜晚,有時會看到海麵有一片乳白色或藍綠色的閃光,通常稱作海火。深海潛水員也會在海底遇見像天上繁星般的迷人閃光,真是別有洞天啊!原來,這是海洋中某些藻類植物、細菌以及小動物成群結隊發出的生物光。
據說1900年巴黎國際博覽會上,光學館有一間別開生麵的展覽室,那兒沒有一盞燈,卻明亮悅目,原來是一個個玻璃瓶中培養的細菌發出的光亮,令人驚歎不已。
植物為什麼會發光呢?這是因為這些植物體內有一種特殊的發光物質——熒光素和熒光酶。生命活動過程中要進行生物氧化,熒光素在酶的作用下氧化,同時放出能量,這種能量以光的形式表現出來,就是我們看到的生物光。
生物光是一種冷光,它的發光效率很高,有95%的能轉變成光,而且光色柔和、舒適。科學家受冷光的啟迪,模擬生物發光的原理,便製造出許多新的高效光源來。
會流血的雞血藤
在我國浙江、福建、廣東、廣西、雲南等省區,生長著一種結豆子的常綠木質藤本植物,它喜歡攀緣纏繞在其他樹木上。每年8月間開花,開的花像刀豆花一樣,花冠玫瑰色,非常美麗。
要說能結豆子的植物,那是太多了,而且這些植物在外形上並沒有什麼引人注目的地方。這裏要說的這種豆科植物的莖裏麵,卻含有一種別的豆科植物所沒有的物質。如果把這種植物的莖切斷以後,它的木質部立即會出現淡紅棕色,再過一些時候,慢慢變成鮮紅色汁液流出來,很像雞血,所以有人把這種植物稱為“雞血藤”。
雞血藤的“血”是從什麼地方流出來的呢?
我們知道,許多植物的莖都是靠形成層的增長而變粗的。在形成層的外麵是韌皮部,裏麵是木質部。雞血藤的韌皮部裏麵有著許多由分泌細胞組成的分泌管,每2~10個分泌管成群地排列著,成為赤褐色的圓環。這些分泌管內充滿著棕紅色的物質,當莖幹鋸斷後,“血”就從分泌管裏滲出來了。這種“血”幹後,凝固成亮而發黑的膠絲狀斑點。據化學分析,它含有鞣質、還原性糖和樹脂類等物質。
雞血藤的莖是一種中藥,有補血行血、散氣、去痛、通經活血的功效,主治血虛、麻木癱瘓、腰膝酸痛等疾病。也可以加工成“雞血藤膏”,以雲南製成的“雞血藤膏”為最好。有經驗的老藥工常常把“雞血藤膏”放入煮沸的水中,來鑒定膏質的好壞,如果出現有一線如雞血走散的模樣,證明這才是最好的上等品。
除了雞血藤會流“血”以外,英國威爾士還有株700多年曆史的杉樹也會流“血”。這株杉樹高7米多,奇異的是,它長年累月都有一種像“血液”的液體從樹上一條2米多長的天然裂縫中流出來。杉樹的這種異常現象,吸引數以萬計的遊客觀光。至於杉樹為什麼會流“血”,科學界至今未能作出滿意的解釋。
植物的“血”,隻是形態的貌似而已。是否真的是植物的血液,其秘密有待揭開。
含羞草會“害羞”的原因
許多人認為,植物是直立不動,沒有知覺的。但是,當你用手輕輕地碰一下含羞草的葉子,它就像害了羞一樣,把葉子合攏來,垂下去。
含羞草竟然會動!你觸得輕,它動得慢,折疊的範圍也小。如果你觸得重,它動作非常迅速,不到10秒鍾,所有的葉子全折疊起來。
為什麼含羞草會動呢?這全靠它葉子的“膨壓作用”。在含羞草葉柄的基部,有著一個“水鼓鼓”的薄壁細胞組織——葉枕,裏頭充滿水分。當你用手一觸含羞草,葉子震動了,葉枕下部細胞裏的水分,立即向上部與兩側流去。於是,葉枕下部像泄了氣的皮球似的癟下去,上部像打足氣的皮球似的鼓起來,葉柄也就下垂、合攏了。在含羞草的葉子受到刺激做合攏運動的同時,產生一種生物電,將刺激信息很快擴散到其他葉子,其他葉子就跟著依次合攏起來。不久,當這次刺激消失後,葉枕下又逐漸充滿水分,葉子就重新張開恢複原狀。
含羞草的這種生理特性,是它對自然條件的一種適應,對它的生長很有利:在南方,時常會碰到猛烈的風雨,如果含羞草不在剛碰到第一滴雨點、第一陣疾風時就把葉子收起來,那麼,狂風暴雨就會摧殘含羞草的嬌嫩葉片。
會動的植物不隻是含羞草。大自然裏,你還可以遇到許許多多這樣奇妙的植物。
水生植物在水裏為什麼不會腐爛
無論哪一種植物都是需要水的,若離開了水,就會有死亡的危險。不過,不同的植物,卻各有不同的生活習性,有的需水多一些,有的需水少一些。
連續幾天大雨後,地裏到處積滿了水,如果不及時排除掉,像棉花、大豆、玉米等許多農作物就會被淹死,時間再長一些的話,整株植物就會腐爛。而荷花就不同了,它身體的大半段是長期泡在水裏的;金魚藻、浮萍等水生植物,全身泡在水裏,但它們卻安然無事。為什麼水生植物長期泡在水中不會爛,而棉花、大豆等農作物泡在水裏的時間稍一長就會爛呢?
一般植物的根,是用來吸收土壤中水分和養料的。但必須要有足夠的空氣,根才能正常地發育,如果根長時間泡在水裏,得不到足夠的空氣,根就停止生長,甚至會悶死;根一死,整株植物也就活不成了。
然而水生植物的根和一般植物的根不同,由於長期受環境的影響,使它們都具有一種適應於水中生活的特殊本領,就是能吸收水裏的氧氣,並且在氧氣較少的情況下,也能正常呼吸。
它們怎樣吸收溶解在水裏的少量氧氣呢?
一般說來,水生植物的根部皮層裏,具有較大的細胞間隙,上下連通,形成一個空氣的傳導係統,更重要的是它們的根表皮是一層半透明性的薄膜,可以使溶解在水裏的少量氧氣透過它而擴散到根裏去。在進行滲透作用時,由於薄膜兩邊的濃度不同,產生了一種滲透壓,而水生植物的根表皮的滲透力特別強,所以氧氣能夠滲透到根裏去,使根吸收到一點氧氣,再通過較大的細胞間隙,供根充分地呼吸。
有些水生植物,為了適應水中生活的環境,在身體上還有另外一些特殊的構造。例如蓮藕,它深深地埋在泥濘的池塘底,空氣不易流通,自然呼吸也就會感到困難了,但是我們不必替它擔心,藕裏有許多大小不等的孔,這種孔與葉柄的孔是相通的,同時在葉內有許多間隙,與葉的氣孔相通。因此,深埋在汙泥中的藕,能自由地通過葉麵呼吸新鮮空氣而正常地生活。又如菱角,它的根也是生在水底汙泥裏,但它的葉柄膨大,形成了很大的氣囊,能貯藏大量的空氣,供根呼吸。另外,還有槐葉萍等水生植物,它們葉的下麵有許多下垂的根,其實,這並不是什麼真正的根,而是葉的變態,承擔根的作用罷了。
除此而外,水生植物的莖表皮與根一樣,具有吸收的功能,表麵防止水分散失的角皮層不發達或完全缺少。皮層細胞含有葉綠素,能進行光合作用,自己製造食物。
由於水生植物有著種種適應水中生活的構造,既能正常地呼吸,又有“糧食”吃,所以能夠長期生活在水中,不會腐爛。
生長在海灘和沼澤的植物如何呼吸
我們知道,植物的生活和生長是離不開水的。沒有水,植物就要凋萎,甚至死亡。但土壤水分過多或有水浸漬時,土壤孔隙中的空氣就會被水排擠出來,使土壤成為一種缺氧環境,也會對植物的生活構成威脅。有人測定,土壤中的氧氣下降到10%時,大多數植物的根係的機能就會衰退;減到2%時,根係就瀕臨死亡。海灘和沼澤就是屬於經常有水浸漬的缺氧生態環境。
然而,植物在進化過程中,也造就了一批適應缺氧環境生長的種類,稱為沼澤植物或灘塗植物。這些植物有一個共同的特點,就是具有從土壤中向上長出暴露於空氣中進行呼吸的根係,稱為呼吸根,呼吸根在表麵有粗大的氣孔,裏麵有發達的細胞間隙,可以貯存空氣。這是沼澤植物和海灘植物一種特殊的通氣組織,它可使沼澤植物和海灘植物能在缺氧環境中生長。當然,不同的海灘植物和沼澤植物的呼吸根的形狀有所不同,有屈膝狀、環狀、指狀和棒狀等。
具有呼吸根的植物很多,如生長在海灘上的紅樹科的木欖、馬鞭草科的海欖雌、海桑科的海桑等。
我國特有孑遺植物之一的水鬆,是我國東南沿海的淡水沼澤植物,在樹幹基部向上長出高低不一的屈膝狀呼吸根,十分奇特。原產北美東南部的孑遺植物落羽杉,從20世紀引入我國南方河網地帶栽培,在它的樹幹基部,也和水鬆一樣,長出了奇特的屈膝狀呼吸根。
在熱帶地區的淡水沼澤裏,也常見到有呼吸根的植物,如美洲的藥用紫檀,加裏曼丹的黃牛木和紅膠木,尼日利亞的毛帽柱木,伊裏安島的藤棕櫚,圭亞那的森藤黃等。
植物的呼吸根除了呼吸以外,還能起到護堤、促淤、防浪等作用。
頑強的野生植物
我們在田野、荒地上所看到的野生植物,不少個頭長得矮,枝葉瘦小,有些果實小而發酸。就外貌而言,也比栽培植物差多了。但是,科學工作者對於它們的感情可深啦!他們看中了野生植物哪一點呢?野生植物有一個十分寶貴的優點,這個優點,植物學家叫做“抗逆性強”。所謂抗逆性,是指植物對不利於它的生活環境的抵抗能力。在自然界裏,所有的植物在遇到了對它們生命有害的敵人時,總是要想盡辦法來抵抗的,不同種類的植物之間,特別是栽培植物和野生植物之間所表現出的抵抗能力是各不相同的。