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第十三章

植物能源之謎

地球上的煤、石油、天然氣資源是有限的,隨著能源危機的一天天逼近,人們迫切地希望早日找到能代替煤、石油和天然氣的“能源植物”。

最先引起科學家注意的是銀合歡樹,它生長迅速,七八年即可成材。它的汁液裏含油量很高,有“燃燒的木頭”之稱。銀合歡樹原產於中美洲,它在東南亞潮濕溫暖的地區也能很好地生長。菲律賓曾引種了12000公頃的銀合歡樹,獲得了相當於100萬桶石油的能源。這種樹的缺點是不耐寒,無法在更多地區推廣種植。

菲律賓北部有一種漢加樹,每年開花結果三次,一棵樹每次結果量可達15千克。當地人原本是把它作為藥來用的:吃漢加果可以治胃痛;塗漢加果汁可以消除皮膚被蚊蟲叮咬後的癢痛。後來人們發現,漢加果遇火會迅速劇烈地燃燒。經檢測,原來漢加果內含有16%的酒精。這個消息令菲律賓政府非常興奮,準備擴大栽種麵積,以期用果實提煉物代替石油。

在巴西的熱帶叢林中,有一種常綠喬木——香膠樹,隻要在它高大的樹幹上打一個洞,半年內就可分泌出20-30千克膠汁。這種膠汁的化學性質與柴油十分相似,不需要加工提煉,就可以直接當柴油使用。據估計,100棵香膠樹每年可產膠汁25桶,這個產量是很可觀的。巴西政府已經開始對香膠樹做進一步的研究。

生長在我國海南島的油楠,也是一種能產“油”的樹,隻要在樹幹上鑽個洞,便會從破口處流出黃色的油狀液體來,一棵高13-15米、直徑在50厘米左右的油楠樹,可產油300-4000克,其可燃性與柴油相似。

人們不僅多方尋找能源植物,還通過多種方式培育能源植物。在日本,科學家培育出一種大戟科植物藍珊瑚,從每千克這種植物中,能提煉出可產生30千卡熱量的石油。

美國加利福尼亞大學也成功地培育出了“石油樹”。它的汁液中含有同原油相似的石油烴,經過脫水和分餾,可以得到汽油和航空用油。美國已有三個州種植了“石油樹”。每英畝可年產10桶石油。

美國弗吉尼亞州的學者培育出一種雜交的白楊樹,起名為克隆388。這種樹生長迅速可以密植。幾經砍伐後,仍能從樹樁上迅速長出新的枝條來,而且越長越密,是理想的直接燃燒材料。

總之,在沒有找到理想的能源植物之前,科學家們是決不會放棄努力的。

植物擴張領土之謎

動物為了維持自己的生存,本能地會與同類或不同類動物爭奪地盤,這種弱肉強食的現象已是眾所周知的事實。但是不能運動、無爪牙之利的植物也會爭奪地盤,卻是近代生物學者的一個新發現。

在俄羅斯的基洛夫州生長著兩種雲杉,一種是挺拔高大、喜歡溫暖的歐洲雲杉,另一種是個頭稍矮、耐寒力較強的西伯利亞雲杉。它們都屬於鬆樹雲杉屬,應該稱得上是親密的“兄弟倆”,但是在它們之間也進行著曠日持久的地盤爭奪戰。人們在古植物學研究中發現,幾千年前這裏大麵積生長著的是西伯利亞雲杉。經過數千年的激烈競爭,歐洲雲杉已從當年的微弱少數變成了數量龐大的統治者,而西伯利亞雲杉卻被逼得向寒冷的烏拉爾山方向節節後退。學者們認為,是自然環境因素幫助歐洲雲杉贏得了這場“戰爭”,因為逐漸變暖的北半球氣候更加適於歐洲雲杉的生長。

可是僅僅用自然環境因素來解釋植物對地盤的爭奪,對另外一些植物來說似乎並不合適。因為許多植物的盛衰似乎隻取決於競爭對手的強弱,而與自然環境無關。比如在同一地區,蓖麻和小薺菜都長得很好,可是若將它們種在一起,蓖麻就像生了病一樣,下麵的葉子全部枯萎。而葡萄和卷心菜也是絕不肯和睦相處的一對。盡管葡萄爬得高,也無法擺脫卷心菜對它的傷害。把這種蠻橫霸道發展到極點的是山艾樹。這是生長在美國西南部幹燥平原上的一種樹,在它們生長的地盤內,竟不允許有任何外來植物落腳,即便是一棵雜草也不行。美國喬治亞州立大學的研究者們為了證實這一點,不止一次地在它們中間種植一些其他植物,結果這些植物沒有一株能逃脫死亡的結局。經分析研究發現,山艾樹能分泌一種化學物質,而這種化學物質很可能就是它保護自己領地,置其他植物於死地的“秘密武器”。

最令科學家們不解和吃驚的,是土生土長植物與外來植物之間的地盤爭奪戰。為了美化環境,美國曾從國外大量引進外來植物,沒想到若幹年後,這些外來植物竟反客為主。比如原產於南美洲的鱷草,從19世紀80年代引進以來,至今在佛羅裏達已統治了全州所有的運河、湖泊和水塘;過去長滿徑草的西棕擱海灘,現在已經成了澳大利亞白千層樹的一統天下,土生土長的徑草反而變得鳳毛麟角、難得一見了;而澳大利亞胡椒也成了佛羅裏達州東南部的“植物霸主”。還多虧了有人類幹預,否則,這些外來植物會把本地植物“殺”得片甲不留。

說這些外來植物的耀武揚威是自然因素造成的,似乎沒有道理。因為從理論上說,土生土長的植物應該比外來者具有更強的適應當地環境的能力。如果外來植物是靠分泌化學物質來驅趕當地植物的,那麼為什麼當地植物在自己的“地盤”上卻反而顯示不出這種優勢呢?

植物葉片運動之謎

很少有人知道植物也能像動物一樣運動,隻不過它們是在原地運動,表現得不像動物那樣明顯罷了。到目前為止,人們已經知道的能運動的植物有近千種。如梅豆、萊豆的爬竿運動,葡萄、絲瓜的攀援運動,向日葵的趨光運動,苜蓿、酢漿草的睡眠運動,豬籠草、毛氈苔的捕蟲運動,等等。植物中最為奇妙的“運動員”,要算是含羞草和跳舞草了。

文雅秀氣的含羞草,似乎有著特殊的“運動細胞”,隻要觸動一下它的葉子,它就會立即把“頭”低下來,先是小葉閉合,接著葉柄萎軟下垂,就像一個嬌羞的少女,所以,人們給它取名為“含羞草”。含羞草葉柄上長著四個羽毛狀的葉子,羽毛狀的葉子又由許多對生的小紅葉組成。小葉柄和大葉柄的基部稍有膨大,膨大部分叫葉枕,葉枕下半部的細胞壁較厚,上半部的較薄。在正常情況下,細胞中充滿了細胞液,使葉子處在正常狀態。當它一受到觸動,小葉葉枕上半部的細胞中水液就迅速進入細胞間隙,引起小葉閉合。大葉柄基部的葉枕正好與小葉葉枕相反,它的下半部細胞壁薄,細胞間隙較大。所以,較重的刺激又會引起大葉柄的下半部細胞失水、萎軟,使整個複葉部下垂含羞。