章節6
熱層高溫為何不熱
我們居住的地球周圍有一層厚厚的大氣層，這層大氣層又可以分成好幾層。距地麵85～800千米的空間被稱為“熱層”。在熱層裏，隨著距離地球高度的增加，氣溫驟升。在150千米的高空，每升高100米，氣溫就升高2℃。因此，在200千米處，氣溫已高達1000℃；到700千米的高空，氣溫竟高達3000℃！這遠遠超過了煉鋼的溫度。
大熱氣層內，空氣非常稀薄，空氣質量僅占大氣總質量的萬分之五。大氣密度和熱容量都很小，在熱層內氣溫升高1℃所需的熱量，還不到海平麵氣溫升高1℃所需熱量的億分之一。因此，即使太陽輻射很少的一部分熱能，也足夠使熱層的大氣溫度升高很多了。
但是，熱層的高溫，並不能熔化鋼鐵，因為那裏的空氣分子極少，如果把鋼鐵放在這個“高溫層”中，具有高溫的空氣分子是很少有機會同鋼鐵接觸的。就連高速運轉的衛星，在每平方厘米的麵積上，每秒至多隻能獲得十萬分之一的熱量。如果按照這個加熱速度來計算，1克水溫度升高1℃，竟需要28個小時！據衛星觀測的資料表明，650千米的高空，雖然氣溫已超過2000℃，但受到太陽直射的衛星表麵溫度隻有33℃；而當運動到地球的陰影區時，衛星表麵溫度卻迅速下降到-86℃。可見，這裏的溫度雖然很高，但卻不熱，當然就更談不上在這裏煉鋼了。
對於熱層高溫反而不熱這一奇特現象，科學家們正在尋找確鑿的依據來加以解釋。為什麼地球上的生物隻有兩性
英國科學家認為，地球上的生物之所以隻有雄雌兩性，是因為大約２０億年前我們的祖先曾經遭受到細菌的感染。
地球上存在無數種生命形式，為什麼多數物種隻有雄雌兩性？多少年來，這個問題一直困擾著世界各地的科學家。
蘑菇育多達36000種性別，一種被稱做粘菌的奇異生物大約有１３種性別，但是這些生物隻是地球生物分為雄雌兩性這個幾乎普遍適用的規律罕見的例外。這種現象提出了一個進化方麵的神秘的問題，如果地球生物有100種性別，並且可以與其中任何一種物種交配，那麼地球生物在其周圍的環境中找到伴侶的幾率將達到９９％。
如果說看起來生物隻有兩性使物種的生存變得困難而不是更容易的話，那麼為什麼地球上的生物隻有兩性呢？赫斯特認為，這完全要歸因於地球生物是如何通過遺傳獲得一組特定的，被稱為線粒體的基因。
與細胞核或細胞中心部分攜帶的基因（不同，線粒體脫氧核糖核酸（ＤＮＡ）可以迅速進行自我複製。
看起來以前好像有過某種細菌，線粒體就源於這些細菌。線粒體進行自由複製的能力是它們的細菌祖先遺留下來的。
因為線粒體ＤＮＡ可以快速複製，如果９９％的地球生物可以與任何同種生物交配的話，線粒體出現的任何突變都可能迅速擴散開來。如果這種突變是有害的，那麼突變引起的後果可能是災難性的。對於地球上其他的物種來說。尋找一個配偶可能有些困難，但是從進化的角度來說，這種生殖也有益處，可以減少突變。
千年古蓮開花
1955年，中國的植物學界有一條重要的新聞：千年古蓮開花了！
這些古蓮的種子是1952年我國的科技人員在遼寧省新金（原名普蘭店）縣附近的泡子屯村一個舊池塘底下挖出來的。當時挖出來的蓮子的外皮已經變得很硬，簡直像小鐵蛋。
1953年，科學家曾把它們浸泡在水裏20個月，可這些古蓮子依然發不出芽。後來，科學家給古蓮子做了個小“手術”：用錐子在古蓮子的外殼上鑽了一個孔，然後再泡在水裏，結果僅過兩天古蓮子就抽出了嫩綠的幼芽，而且發芽率高達95％。
1955年的夏天，古蓮開出了淡紅色的鮮花。當時人們在北京的香山植物園可以欣賞到古蓮的風采。其實它與人們常見的蓮花很相似，隻是花蕾更長些，花瓣更紅些。
科學家用放射性C14測定，它的年齡為835～995歲。
據報道，日本千葉縣曾發掘出2000多年前的古蓮子，而且經過培育，也發芽、開花了。
在地下沉睡了千年的古蓮怎麼還會開花呢？
這與蓮子的結構有關。蓮子的外皮堅硬致密，像個小小“密封艙”，把種子密閉在裏麵，可防止外麵的水分和空氣滲入。也可防止種子內的水分和空氣散失，因此蓮子的生命極為微弱，相當於休息狀態。這是古蓮子還有生命力的重要原因。
此外，與古蓮子所埋藏的環境也有關。這些蓮子是被埋在深約30～60厘米的泥炭層中，而泥炭的吸水防潮性能良好，再加上泥炭層的上麵又有很厚的泥土覆蓋，因此古蓮子幾乎處於一個密閉的環境中。在這樣的環境中，古蓮子不具有生根、發芽的條件，便得以長期保存。
葉子的奇異功能
俗話說：巧婦難為無米之炊。然而，在自然界裏，確實有能做無米之炊的“巧媳婦”，它能夠用水和空氣裏的二氧化碳為原料，借助陽光，製造出人們所需要的糖、澱粉、脂肪和蛋白質等營養物質。是誰會有這麼大的本領呢？說起來大家都熟悉，它就是植物的綠葉。世界上如果沒有這些“巧媳婦”製造出大量的糧食、蔬菜、水果和飼料，那人類根本就無法生存了。世界上綠色植物的葉子多種多樣，千姿百態。葉子從外表看起來雖然千差萬別，但是，隻要太陽一照射到這些葉子上，它們都能夠在陽光的作用下將從空氣裏吸收來的二氧化碳和根部送來的水分，合成為有機物質，這就是人們常說的植物的光合作用。
植物葉子大小不同，生長的位置也不一樣，它們進行光合作用的效率也有高有低。如小麥的旗葉進行光合作用的效率就特別高，這已引起了不少科學家的注意。
旗葉就是小麥頂梢上最後長出來的那片葉子，它長在麥穗下邊，風一吹，就像旗子一樣迎風擺動，於是，人們把它稱為“旗葉”。
小麥的一生中在主莖上先後長出的葉片一共有19片，其中以旗葉的壽命最短，從吐葉到枯死隻有44天，比壽命最長的第三片葉的壽命短一半以上。旗葉的個子是最小的，可它製造出來的有機物質卻是最多的，約占小麥一生積累下的有機物質的一半。它對於小麥的生長、成熟，可以說貢獻是最大的。
為了揭開小麥旗葉光合作用效率特別高的秘密，科學工作者深入研究小麥葉肉細胞的結構，發現小麥的葉肉細胞形狀是千姿百態的，有的像一個山楂果，有的像好幾個山楂果串在一起那樣，中間有幾個細腰。還有一些細胞，個子很大，就像一串糖葫蘆那樣，中間有10多道環。小麥旗葉的葉子裏，大多數細胞都像糖葫蘆那樣，個子比較大，而那種小個子的細胞很少。旗葉裏的細胞個子比較大，數量比較少，這對於進行光合作用是有利的。因為細胞大，細胞之間的空隙也就大一點，這樣水分和二氧化碳氣體容易進入到細胞空隙裏，有利於細胞吸收，而且在對光合作用時產生的有機物質進行運輸時也占有優勢，可以很快把營養送到小麥籽粒裏去。這是旗葉光合作用效率高的原因之一。
另外，旗葉細胞裏的葉綠體之中，光合膜要比一般葉片裏的多2倍左右。光合膜多了，固定在膜上的那些酶也多，這樣就有助於吸收太陽光，光合作用的效率也就特別高。
揭開小麥旗葉光合作用效率高的奧秘，對促進小麥增產有重要的作用。
奇妙的探礦植物
1934年，當時的捷克斯洛伐克有兩位科學家研究某地種植的玉米的化學成分時，發現把玉米燒成灰後，每噸灰中含有10克黃金，以後他們還在長那種玉米的地方找到了金礦。
現在人們已經知道，不同的植物指示不同的礦藏。例如，生長針茅的地方可能有鎳礦，生長三色薹的地方可能有鋅礦，生長海州香薷的地方可能有銅礦，生長灰毛紫誌槐的地方可能有鉛礦，生長喇叭花的地方可能有鈾礦，生長羊棲菜的地方可能有硼礦，生長開藍花的羽扇豆的地方可能有錳礦，生長紫雲英的地方可能有硒礦……
這些植物人們叫它為“探礦植物”為什麼這些植物會指示礦藏呢？
其實，道理並不複雜。正如人有各種性格一樣，植物也有其各自不同的習性。這些探礦植物在生長過程中特別喜歡某種礦物，在某種礦物含量較豐富的地方，生長得也特別好。
此外，還有一種情況：有些植物在一般的土壤中可以生長得很好，但在含有某種礦物質較多的土壤中，或是不大適應，或是產生一種生理變化，改變了形狀、顏色等。如在含硼較多的地方，豬毛草的枝葉膨大而扭曲，蒿會長得特別矮小；在銅含量多的地方，野玫瑰花朵呈藍色；鎳會使花瓣失去色澤；錳幾乎會使所有的花兒變成紅色……因此也可以利用植物的形態或顏色的變異情況來探礦。
人們不但利用植物尋找礦藏，而且還利用植物“開采”礦藏。
北美洲有個地方叫“有去無回”，因為這個山穀的地層和土壤中含有大量的硒，而人和牲畜如果食用含有大量硒元素的食物，就會中毒以致死亡。人們決定開采“有去無回”山穀裏的硒礦，種植了大量紫雲英。紫雲英在這樣的環境裏生長得很快，一年可以收割好幾次。人們把紫雲英收割後，曬幹燒成灰燼，再從灰燼中提取硒，據說每公頃紫雲英可提取25千克硒，這真是一種“開采”礦藏的好辦法。
植物地震預報員
地震，在目前可以說是自然災害中比較大的一種。人們如果能夠得到震前的預報，就可以減輕地震災害造成的損失。如何預知地震已引起了有關科學家的重視，並被作為重大的科研課題來研究。
地震儀可以探測到地震預兆，並向人們發出地震預報。據研究發現，有些植物也具有預報地震的本領。如在印度尼西亞爪哇島的一座火山的斜坡上，遍地生長著一種花，它能準確地預報火山爆發和地震的發生。人們觀察發現，如果這種花開得不是時候，那就是告訴人們，這一地區將有大災降臨，不是將有火山爆發，就是又有地震發生。據說，其準確率高達90％以上，故這種花被人們稱之為“地震花”。