白樺樹
到過東北大森林的人,往往會被筆直聳立的白樺樹所吸引:那光滑的白色樹皮,加上無數紅褐色的小枝,再襯上碧綠青翠的葉子,迎風搖曳,姿態異常優美。
為什麼白樺樹皮會呈白色呢?
在日常生活中,人們把從樹幹上削下來的一層皮叫樹皮。但在植物學上,樹皮是指樹的最外麵一部分,叫做周皮。周皮是一種保護組織,可分為3部分,從內向外分別為栓內層、木栓形成層和木栓層。木栓形成層能不斷地進行細胞分裂,向內分裂形成栓內層,向外分裂形成木栓層。組成木栓層的細胞叫木栓細胞,由於木栓細胞壁上有一層特殊的褐色物質(叫木栓質),因而使細胞成為褐色。木栓細胞都是死細胞,細胞腔內充滿空氣,不透水、不透氣,但可保護植物不受外界惡劣環境的侵害。
許多植物的木栓層非常發達,而且有不同的構造。有的是一層一層的,容易剝落,如油鬆、紅鬆等;有的成為一塊一塊的,像烏龜背裂,如槐樹等;還有一種樹叫栓皮櫟,它的木栓層非常厚,可達10多厘米。我們使用的軟木塞,就是用栓皮櫟的木栓層加工製造的。
但是,白樺樹的周皮發育卻比較特殊。當木栓形成層不斷向外分裂時,木栓層的顏色也是褐色的:但在這些褐色木栓層的外麵,還含有少量的木栓質組織,這些組織的細胞中含有大約1/3的白樺脂和1/3的軟木脂,而這些脂質均是白色。由於這些脂質是在周皮的最外層,因而樹皮便成為白色了。木栓質是重疊生長的,和裏麵的木栓層容易剝離,這就是人們常說的樺樹皮。
白樺樹皮有很多用途。它呈白色,能撕得很薄並卷成卷,可以當紙用。因為它含有大量的油脂類化合物,易燃,在東北地區一直作為引火柴。
最近研究發現,樺樹皮內還含有許多有價值的化合物,有清熱解毒作用,可入藥治咳嗽等症。
花是葉子變來的麼
這一問題十分有趣。18世紀德國詩人歌德曾提出“花由葉子變態而來”的說法,得到了不少人的支持。至今,人們對這種說法雖有不同意見,但這種說法仍曆久不衰。我們知道,有花植物中的兩性花是由花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群組成的。比較進化的花朵,上述各個部分與一般綠葉形態相差較大,難以想到花與葉有什麼相關之處,尤其顏色美麗的花朵與綠葉之間更是如此。但是,如果解剖一朵較原始的花,仔細觀察其形態,就會發現花的各部分與葉子似乎有一定的聯係。
玉蘭,屬於木蘭科木蘭屬的一個種。木蘭科在有花植物中是較為原始的科。玉蘭的花為兩性花,比較大,外麵有9片花被,三輪排列,每片都呈白色,大小形狀差不多。雄蕊群由多數分離雄蕊組成,花藥長,花絲短;雌蕊群由多心皮(分離的)組成,每個雌蕊像一個小型瓶子,看不出有花柱,柱頭略偏一側,不是圓頭狀。人們認為,玉蘭花心中的花托好似一條小木棒,外麵9片花被就像葉形一樣,也有脈,但還沒有分化成花萼與花冠;雄蕊群和雌蕊群分離排列成為螺旋狀。玉蘭花的構造,與樹木上的一個帶葉的短枝極為相似:花的各部分像短枝上葉的變態形狀,花托好像短枝。加上玉蘭花是原始植物,因此,人們聯想玉蘭花是由葉變態而來的。
後來,植物學家又從許多有原始特征的植物中去找證據。他們發現分布於南太平洋斐濟的德堅勒木更為有趣,它的雄蕊和雌蕊表現得更像葉形,雄蕊是扁平的,像葉子,上麵有脈,花藥生在扁平體中間,看不清有花絲、花藥那種明顯的分化。於是推想,德堅勒木的雄蕊接近葉形。而德堅勒木的心皮也像一片葉子,雌蕊看不出有什麼花柱,子房像個小瓶,特別是柱頭,不像一般植物那樣生在子房頂端呈圓頭形的,而是在側麵延伸成一條形柱頭。也就是說,柱頭在心皮兩邊接合處從上向下延伸,極像一片葉子對折過來,在接合處形成長柱頭,以接受花粉。有時對折的地方結合並不緊密,就像一片葉子對折過來靠攏一樣。因為這種柱頭不是頭狀,而是麵積極大的一個麵,所以叫柱頭麵。這些特征說明,德堅勒木的雄蕊和雌蕊極為原始,花與葉的聯係似乎更明確了。
德堅勒木屬於木蘭科植物。在木蘭科裏,還有許多植物的雄蕊也有花絲較寬、花藥較長、藥隔伸出花藥的現象,這都說明花是由葉子演變而來的。
當然,從現代植物學角度看,上述認識還隻是一種假說。如果能找到原始的有花植物的花的完整化石,那麼對解決這個問題就大有幫助了。
為什麼沒有純白色的花
我們知道,花的五顏六色是由於花瓣內含有色素的緣故。花的色素有許多種,主要由類胡蘿卜素、類黃酮和花青素組成。類胡蘿卜素是含有紅色、橙色及黃色色素的類群;類黃酮可現出淡黃至深黃的各種顏色;花青素則可呈現橙色、粉紅色、紅色、紫色和藍色等。
白色花的花瓣中有沒有白色的色素呢?科學家通過試驗並未從白色花瓣中找到白色素。從白色花瓣中提取出來的是一種淡黃色的或近乎六色的類黃酮物質。將這種物質溶於水,也沒有得到白色的液體,而是一種無色透明液體,因此,我們看到的白色花不是類黃酮物質造成的。那麼造成白色花的原因何在?
摘一朵花,把花瓣橫切,從切麵上可看見花瓣的上表層有一層排列比較緊密的細胞,好像葉片表層的柵欄組織一樣,花瓣含的色素就在這層細胞裏。這層細胞叫色素層。色素層內的細胞排列比較疏鬆,而且細胞之間有小空隙。光線射到花瓣表麵,穿過色素層,進入裏麵疏鬆的細胞層反射出來時,又通過了色素層,然後進入我們的眼簾,這樣,人們就能看到花的各種顏色了。但是在白色花瓣的色素層細胞中,隻有淡黃色或近乎無顏色的色素,它反射出來的淡黃色,對我們眼睛來說幾乎分辨不出來,隻感到是白色。有趣的是,在花瓣的下層疏鬆細胞間隙中,有許多由空氣組成的微小氣泡,這些氣泡是五色透明的,陽光射到它們“身上”再反射出來時,我們就感到是白色的了。因此,從本質上來說,純白色的花是沒有的。
塑料樹也能綠化沙漠
隨著全球工業的發展,人類對糧食和燃料的過度追求和對環境問題的忽略,導致了日益嚴重的沙漠化現象。黃沙一步步侵蝕了草原、牧場,也一步步逼近了人們生活的城鎮。
為了遏製沙漠的擴張,人們種植了大片的防風林,還把注意力集中到防風抗沙樹種的研究上。但一位西班牙工程師卻出人意料地提出,用人工製造的塑料樹林,也可以綠化沙漠,而且,他已用這種塑料樹在利比亞的沙漠地帶進行了成功的試驗。
塑料樹為什麼能綠化沙漠呢?原來,這種人工製造的塑料樹不但在外形上和天然樹十分相似,在內部構造和功能上也具備了綠色植物的特點。它有樹根、樹幹、樹枝和樹葉,其中,樹根和樹幹內填滿了聚氨酯塑料,而樹枝和樹葉則是用酚醛泡沫塑料製成的。聚氨酯塑料有許多紋溝,它起著毛細管的作用,可以吸收地下水。酚醛泡沫塑料則能有效地收集空氣中的水分,特別是夜間形成的露珠,並能在白天促進露珠的蒸發。這和天然樹對氣候的調節作用,幾乎完全一樣。
這種塑料樹高7~10米,具有十分強大的樹根。樹根做成照相機三腳架的形狀,插入沙土後十分牢固。而且,樹根內部為空心管,用高壓的方法把聚氨酯注入後,聚氨酯會從根部管壁上的小孔中滲透出來,向著沙土的深遠處延伸。待聚氨酯凝固後,就會形成龐大的塑料根係,將塑料樹牢牢地固定在沙土中,這樣就能抵抗沙漠地區強勁的風沙了。而且,塑料細根還能將地下深層的點滴水分吸收,並送到葉麵上,最終在陽光下蒸發,使周圍空氣變得濕潤。
塑料樹的最大優點,當然就是不會“幹死”,它的樹陰倒是能使周圍氣溫降低。如果栽種麵積較大,就會在其上空形成一個冷空氣團,增加降雨的可能性。如果將塑料樹與天然樹混種,就能在一定程度上改善天然樹的生存條件。而且,有了塑料樹作為改造沙漠的“先遣隊”,就有可能在樹下進一步種植小草、小樹,從根本上改變沙漠的氣候和土壤,最終實現使沙漠變綠洲的目標。
搶救瀕於滅絕的植物
隨著各國經濟的迅猛發展,人類在地球上的活動範圍不斷擴大,如今與人類生活密切相關的植物,它們的生存受到了嚴重的威脅。據估計,到2000年,全球將有1/3的種類(約5萬)瀕臨危險或絕種的境地。一些工業化程度較高的地區,植物種類的損失也相當驚人。有人做過統計,20世紀初期在歐洲還可以見到的植物種類中,現在約有1/10再也找不到了。就拿夏威夷群島來說,這個島上的維管束植物約2700多種,其中就有800種已大禍臨頭,270多種已經絕了種。正在消失的植物中不僅有野生、半野生的種類,就連一些人們栽培的品種也正遭到同樣的命運。
那麼,植物種或種質的喪失將會產生什麼惡果呢?首先,有些植物是名貴藥材、香料及工業原料,一旦滅絕,將使人類失去寶貴的財富;其次,許多野生植物雖然目前尚未被人們發掘利用,但它們經過長期的自然選擇,有各種各樣高強的本領和可貴的特性,是人類的寶貴資源。你吃過香蕉吧,香蕉是沒有籽的。但是野生香蕉就有籽,且硬如砂粒,不堪食用,所以野生香蕉從不受到人們的寵愛。但是,假使一旦整個熱帶美洲的栽培種香蕉受“巴拿馬病”嚴重威脅時,人們將不得不向野生香蕉求救,以便把野生種那抗病性“搬”到栽培種身上,培育抗病品種。野生植物中好東西多著呢!近年來,不斷從野生植物中找到一些對高血壓、癌症有療效的植物。最近我國在河南發現一個獼猴桃變種,叫軟毛獼猴桃,果實成熟後果麵光滑,比目前世界上獼猴桃栽培較多的國家新西蘭的硬毛種,更適合於生食和加工。大家知道,獼猴桃是目前世界上的一種新興果樹,以維生素C含量高而著稱,每100克鮮果中就含有100~420毫克維生素C,比一般水果高3~10倍,果實酸甜適口、風味特佳。你知道嗎?獼猴桃的老家就在我國,我國的獼猴桃資源可豐富呢!
顯然,如果聽任植物種類不斷喪失,許多有價值的植物種在還沒有被人們認識和利用之前就可能無影無蹤地消失了,這個損失是無可挽回的。至於大規模植物種類的消失和破壞,將可能使生態係統失去平衡,那將會造成綠洲變沙漠,風災、旱災、水災連接不斷,到頭來,人類自身也逃脫不了大自然的懲罰。
“救救植物!”這是生物學家發出的緊急呼籲,搶救和保護快要滅絕的植物種已引起國際上的普遍關注。近年來,有些國家已開始建立規模巨大、設備先進的種子庫或基因庫,盡一切可能搜集和保存世界各地的植物種和種質,采取切實有效的搶救措施。可以相信,一些瀕危植物種將會得救,我們這個星球上千姿百態的植物物種應該得到保存!
建立自然保護區
在遠古時代,人類對自然環境的影響是很小的,人與自然相處和諧。到了近代,隨著科學技術的發展,人類的建設和創造力愈來愈大,與此同時,對自然的幹擾和破壞力也愈來愈大,造成了生態平衡嚴重失調,物種大規模滅絕,自然環境惡化等。大自然發怒了!人類麵臨種種災難。在這種情況下,人們開始認識到,對於自然資源不能一味索取和掠奪,應該既利用又保護,也就是既要考慮當代人的需要,又不能吃光用光,置子孫後代於不顧。為了研究和解決這些迫在眉睫的問題,自然保護區也就出現了。
自然保護區是“天然博物館”,把有代表性的森林、草原、水域、濕地或荒漠,劃出一定的麵積,由政府機構進行管理,嚴禁人為破壞。所以它是人類認識自然、利用自然和改造自然的重要基地。
自然保護區發展很快。據統計,1967年全世界有自然保護區1205個,1985年增至3513個,到1993年,全世界已有自然保護區8619個,麵積達79227萬公頃,占全球土地麵積5.9%。
自然保護區是一個統稱,根據保護的對象和目的的不同,可以細分為各種類型,如科學保護區、天然風景區、資源保護區、國家公園、生物圈保護區等。
據統計,自1993年,我國有自然保護區763處,麵積達6618萬公頃,占國土麵積6.8%。其中吉林的長白山自然保護區,那裏有大麵積的原始森林,還是“東北三寶”——人參、貂皮,烏拉草的產地;湖北的神農架自然保護區,植物資源異常豐富,僅中草藥就有千種以上,相傳古代神農氏嚐百草治百病就在這個地區;廣東的鼎湖山自然保護區,那裏有2億多年前的孑遺植物桫欏和蘇鐵;四川的臥龍自然保護區是大熊貓、金絲猴等珍稀動物的天然樂園,是世界保護大熊貓的研究中心。
雨後生長的蘑菇
蘑菇是一種比較低等的植物,屬於真菌類。它不會產生種子,隻能產生孢子來進行繁殖,孢子散布到哪裏,就在哪裏萌發成為新的蘑菇。
蘑菇自己不會製造養料,隻能利用它的菌絲伸到土壤或腐爛木頭中,去吸取現成的養分來維持生命。所以蘑菇常常生長在陰濕溫暖而富有有機質的地方。
孢子落到土壤中,就產生菌絲,吸收養分和水分,然後產生子實體,這就是我們看到的蘑菇。但是子實體起初很小,不容易為人們所發覺,等到吸飽水分後,在很短的時間內就會伸展開來;因此,在下雨以後,蘑菇長得又多又快。
在采集蘑菇的時候,最應注意的是不要采有毒的蕈類,目前還沒有一個最好的方法來鑒別有毒或無毒,一般隻能依靠采集人的經驗,例如毒蕈大多有各種色澤,非常美麗,無毒蕈大多是白色或茶褐色。所以,最好跟有經驗的人一起去采蘑菇,以免發生中毒的危險。或者采集來以後,請教有經驗的人,請他們鑒別一下。
我國廣大的森林和田野間,每年都野生著無數蕈類,人們通常把它們統稱為蘑菇。除了有毒的不能食用以外,許多蘑菇都可以做成鮮美的小菜。
蕈類植物為什麼沒有根
蘑菇、香蕈等蕈類植物,它們戴著傘形的、鍾形的、球形的“小帽兒”,挺逗人喜愛。但如果你刨起一棵來看看,嘿,沒有根兒!
不錯,蕈類植物沒有根。不但沒有根,還沒有莖、葉的區別,不會開花,也不會結果實種子。
蕈,屬真菌類低等植物,它跟黴菌、酵母菌等是相隔不遠的近親。它的身體,整個兒都是由一些絲狀的、棉花狀的、蛛網狀的菌絲組成,看起來就像茂密的“黴”一樣。從蘑菇的傘蓋上切下一塊,放在顯微鏡下,可以看到一束一束的菌絲。每一條菌絲是一個細胞,或者是很多細胞,都非常微小,所以隻能在顯微鏡下才看得清楚。菌絲是有分工的:有些專管營養和增大身體的,叫做營養菌絲;另一些專管傳種接代的,叫做繁殖菌絲。我們所見到的蕈,就是由很多很多繁殖菌絲組成的,它裏麵充滿了成萬上億個孢子,用來繁殖。
它們沒有根,沒有枝葉,又不含有葉綠素,所以自己不會製造營養物質,完全靠吸收現成的養分來生活。它是怎樣吸收營養物質的呢?
就靠營養菌絲。這種菌絲,伸入土壤、朽木,甚至生活在一些植物體中,分泌出一些酶來,把複雜的有機物分解成比較簡單的物質,然後就直接被菌絲吸收利用了。所以,蕈類植物用不著像一般植物那樣靠根、莖、葉等組織來維持生命。蕈類植物的生長規律被人們掌握了,就可進行大量的人工培植。
香蕈、冬菇和花菇有什麼不同
在食品店裏,有些香菇稱為香蕈,有些稱為冬菇,有些又稱為花菇,這是怎麼回事呢?
要知道它們同是香菇,但名字卻又為什麼不同的道理,這必須從香菇的生活史說起。
香菇是一種食用真菌。它喜歡寄生在櫟、櫧、栗等木材中,它那又細又長的菌絲,穿透木材深處,吸取它需要的營養,過著地道的“寄生蟲”的生活。當它在木材深處生長發育成熟時,在木材表麵就會長出密密麻麻的香菇來。香菇是這種真菌的繁殖器官,菌蓋下的褶縫裏孕育著無數供繁殖用的種子,就是孢子。
把切成一定長度的木材,堆架在朝南避風的山溝裏,接種上香菇菌種,精心培育一段時間就會出菇。香菇一年到頭都能從木材中長出來,隻是質量和數量不同而已。
香菇性喜濕冷。入冬以後,濕度大和低溫的天氣,都適合它生長繁殖的“性格”,因此出菇很多,這時,它的菌蓋肉質厚而肥大,香味也濃,采收起來,烘焙幹燥以後,就是優質的冬菇。冬菇的“冬”字,就是指冬天長出來的香菇。
在冬天長出的香菇裏,有些長得特別肥碩可愛,菌蓋的頂部還裂開一條條花紋,香氣也特別濃鬱,烘焙幹燥以後,色淡黃,質軟而清香,它的質量比一般的冬菇更勝一籌,因此按它外表具有花紋的特點,給它一個雅號,稱為花菇。
凡不是冬天長出來的香菇,都比較細小,菌蓋肉質也比較薄,香氣也遠遠不及冬菇和花菇,這類品質較次的香菇,在商品分類上被稱為香蕈。
冬菇、花菇和香蕈其實是同母親的親兄弟,隻是出生的季節不同,“體質”有異而已。為了區別它們在質量上的優劣,商品名稱就有區別了。
蘑菇和草菇雖也是食用真菌,同屬傘菌科,但它們和香菇在“相貌”或“性格”上都是不同的,更沒有親緣關係。
植物的葉子也能吸收肥料麼
植物不僅用根吸收肥料,甚至連葉子也能吸收肥料哩!
有人曾做過這樣的試驗:把帶有放射性元素的肥料溶化在水裏,然後用毛筆塗到植物的葉子上。過了幾天,令人驚奇的是,在植物的根部也發現了放射性元素。
其實,植物用葉子吸取肥料,早在100多年前就為一些科學家所注意,隻是直到近代有了放射性同位素之後,人們才更清楚地了解它。
原來,葉子吸收肥料的方式與根不同,它有自己一套獨特的本領。葉子表麵有兩個特別的組織,一個叫氣孔,一個叫角質層。灑在葉子上的肥料,就是通過氣孔這道“門”進去的,它們到了裏麵,就在各個細胞之間運轉。