第十四章
植物報時鍾的奧秘
18世紀著名的植物學家林奈,經過對植物開花時間的多年研究之後,把一些開花時間不同的花卉種在自家的大花壇裏,製成了一個“報時鍾”。人們隻要看看“報時鍾”裏種植在哪個位置的花開了,就大致知道時間了。因為每種花開放的時間基本上是固定的:蛇麻花約在淩晨3點開,牽牛花約在4點開,野薔薇約在5點開,芍藥花約在7點開,半支蓮約在10點開,鵝鳥菜約在12點開,萬壽菊約在下午3點開,紫茉莉約在下午5點開,煙草花約在傍晚6點開,絲瓜花約在晚上7點開,曇花約在晚上9點開。林奈正是根據各種花卉的開花時間而設計出“報時鍾“的。
就一天而言(在植物花期內),植物的開花時間大體是固定的;就一年來說,植物開始開花(始花),進入花期的月份也是大致不變的。有人把始花期月份不同的12種花卉編成歌謠:
一月臘梅淩寒開,
二月紅梅香雪海;
三月迎春報春來,
四月牡丹又吐豔;
五月芍藥大又圓,
六月桅子香又白;
七月荷花滿池開,
八月鳳仙染指蓋;
九月桂花吐芬芳,
十月芙蓉千百態;
十一月菊花放異彩,
十二月品紅頂寒來。
如果有人在一個適當的地方,把這12種花卉按一定的順序栽種,那麼也可以組成一個“報月鍾”。
為什麼各種植物都有自己特定的開花時間,而且固定不變呢?
這是植物在長期的自然選擇作用下形成的,以利於植物自己的生存。如在海濱的沙灘上,生活著一種黃棕色矽藻,每當潮水到來之前,它就悄悄地鑽進沙底下,以免被猛烈的海潮衝走;當潮水退去時,它又立刻鑽了出來,沐浴在陽光下,吸收陽光,進行光合作用。
科學家通過對細胞分子的研究發現,這種現象是由遺傳基因控製的,因此可以代代相傳,形成一種習性。如果把矽藻裝入玻璃缸裏,拿回家觀察,就會發現:即使是已沒有潮汐的漲落,可它仍然像生活在海灘時一樣,每天周期性地上升和下潛,其時間與海水的漲落時間完全一致。
發光植物的奧秘
動物會發光這是大家所知道的,比如螢火蟲便會發光。
然而,如果有人告訴你植物也會發光,你會相信嗎?
據報道,在江蘇丹徒縣發生過這麼一件事:有幾株生長在田邊的柳樹居然在夜間發出一種淺藍色的光,而且刮風下雨、酷暑嚴寒都不受影響。這是怎麼回事呢?有人說這是神靈顯現,有人說這些柳樹是神樹,一時間鬧得沸沸揚揚。
科學家們得知這一消息後,對柳樹進行了“體檢”,並從它身上刮取一些物質進行培養,結果培養出了一種叫“假蜜環菌”的真菌。答案找到了!原來,會發光的不是柳樹本身,而是假蜜環菌,因為這種真菌的菌絲體會發光,因此它又有“亮菌”的雅號。假蜜環菌在江蘇、浙江一帶較多,它專找一些樹樁安身,用白色菌絲體吮吸植物養料。白天由於陽光的緣故,人們自然看不見它發出的光,而在夜晚,就可以看見了。
其實,不但真菌會發光,其他菌類也會發光。
據說,在1900年巴黎舉行的國際博覽會上,有人把發光細菌收集在一個瓶子裏,掛在光學展覽室裏,結果這一“細菌燈”把房間照得通明!
菌類為什麼會發光呢?
原來,在它們體內有一種特殊的發光物質叫“熒光素”。熒光素在體內生命活動的過程中被氧化,同時以光的形式放出能量。
這種光利用能量的效率比較高,有95%的能量轉變成光,因此光色柔和,被稱為“冷光”。
發熱植物之謎
在“植物王國”裏,有一種能“發熱”的植物,它所發出的熱量足以使周圍的冰雪融化。什麼樣的一種植物能有這般的奇異功能呢?它為什麼要“發熱”呢?這真是令人迷惑不解。
這是一種叫做“斑時阿若母”的百合科草本植物。這種植物在環境氣溫為4℃時,花的體溫可達40℃左右。這種“發熱”植物的“花溫”為什麼如此之高?科學家發現,這種植物在開花之前,已在花的組織裏貯存了大量的脂肪。開花時,脂肪進入組織細胞內,發生強烈的氧化作用從而釋放出大量的熱能,所以造成了“花溫”較高的結果。
科學家在研究中還發現,有一種叫“臭菘”的植物,它的成熟期是在冬末春初,這時它的溫度一般比環境溫度高出20~25℃,從而能夠融化覆蓋在植物上麵厚厚的雪層,於是,花便可以輕而易舉地鑽出雪層,避免了被凍傷的危險。這是植物“發熱”的第一功能。
另一種“發熱”植物叫“佛焰”,它的雌蕊和雄蕊都隱藏在苞的深處。為了能在花開之後請到媒人,它把“花溫”急劇升高,散發臭味,如同發熱的腐爛的動物屍體或發酵的糞堆發出的氣味,於是一種對熱敏感、喜歡吃腐爛物的蠅就急急忙忙趕來,為它們做媒,完成了傳授花粉的“偉業”。這是植物“發熱”的第二功能。
此外,佛焰“發熱”,可以使四周的風轉變成圍繞著佛焰花序旋轉的渦流,而且這種渦流不受外界風向的影響,並能把四周各個方向吹來的風轉向佛焰苞的開口處。這樣,不僅能使熱量均勻地分布在整個佛焰苞內,使整個花朵能融化厚雪的覆蓋,而且,更令人驚奇的是,佛焰花序周圍的渦流能把花序頂端成熟的花粉吹到花序下部未經授粉的花朵內,從而達到沒有蠅為媒,利用熱氣流為媒也能“成親”的目的。植物的安排真可謂絕妙!
植物的防禦武器之謎
全世界已經知道的植物有40萬種。盡管它們隨時麵臨著微生物、動物和人類的欺淩,卻仍然生長得鬱鬱蔥蔥、生機勃勃,生活在地球上的每一個角落。植物雖然是一些花草樹木,但也有一套保護自己的方法和防禦武器。