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植物的邻居

时间:2022-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:在丰富多彩的植物世界中,有些植物常常利用特有的“化学武器”,用来对付自己的植物邻居,互相之间经常发生一场场无声的“化学战”。在善于使用“化学武器”的植物中,苦苣菜属于相当厉害的角色。从这么多的例子可以看出,植物之间的“战争”都是使用“化学武器”,也就是它们各自特有的化学分泌物质。看来植物也会被麻醉,而且在麻醉剂的浓度、麻醉起作用和消退的时间方面,与动物的反应很相似。

十多年前,在我国南方的一个城市中,举办了一次颇具规模的花卉展览,展览厅中,几百种花卉争奇斗艳,琳琅满目。其中,一些被称为“凌波仙子”的珍贵水仙花品种,在这花的海洋中显得秀丽芬芳,超尘脱俗,别具一格,深受参观者的喜爱。几天后,由于展览场地需要调整,工作人员把铃兰花搬到水仙花附近,想不到这一下却闯了大祸。这两种花卉原先都长得好好的,自从一成为隔壁邻居,情况就变了。一开始,它们的花朵发生凋谢,接着叶片萎蔫,最后双双死去。工作人员急得不知所措,但又弄不懂其中原因,后来还是植物学家解开了这个谜团。原来,水仙花和铃兰花是一对天生的冤家,它们只要碰在一起,就会进行一场“激烈战斗”,使用的武器是各自散发出的花香味,里面含有一些特殊化学物质,以达到“熏”倒对方的目的,但结果往往是两败俱伤。

在丰富多彩的植物世界中,有些植物常常利用特有的“化学武器”,用来对付自己的植物邻居,互相之间经常发生一场场无声的“化学战”。除了水仙和铃兰之外,这方面的例子还有很多很多。

在善于使用“化学武器”的植物中,苦苣菜属于相当厉害的角色。它虽然是一种个头不大的野生杂草,貌不惊人,可千万不能小看。它在田野中经常称王称霸,竟敢欺侮比它高大得多的高粱和玉米。许多北方的农民都知道,如果高粱地或玉米地中,出现了成群成片的苦苣菜,用不了多久,高粱、玉米就会被这种植物小霸王置于死地。但是,苦苣菜的“化学武器”与水仙的不同,并不通过花朵香气,而是在它的根部会分泌一种毒素,这种毒素在土壤中四下扩散,杀死它周围的植物。

在葡萄园周围如果种上榆树,葡萄就会遭殃。在它们中间,榆树是强者,葡萄是弱者,双方只要碰在一起,蛮横的榆树便使出它的“化学武器”,不停地向葡萄袭击,双方距离越近,榆树分泌物的杀伤力就越大,最后使葡萄叶片枯萎,果实稀稀拉拉,甚至彻底死去。你如果有兴趣的话可以亲自观察一下,生长在榆树附近的葡萄,枝条总是背着榆树而长,尽量躲得远远的。

果园中的核桃树和苹果树,也是一对“冤家对头”。核桃树的叶子不停地向外分泌“核桃醌”,这种化学物质随着雨水流进土壤,对苹果树的根有很大破坏作用,致使在它附近的苹果树无法正常生长。

植物之间的化学战,也发生在蔬菜之中。例如芹菜与甘蓝,是一对势均力敌的敌人,它们的根部都会分泌出特殊物质,如果把它们种在一起,结果常双双枯萎。还有,苦芹菜的根系分泌物对其他植物没有直接毒害,但它却能促成一种真菌的大量繁殖,这种真菌又会使马铃薯发生疫病。除了苦芹菜外,西红柿、南瓜、黄瓜、苹果、樱桃和向日葵,也是马铃薯的冤家,容易使马铃薯生病减产。

小麦大麻、芝麻、芹菜起明显的抑制作用,不适宜一起生活。种过荞麦的地里别种玉米,在高粱附近也不要种芝麻。烟草和桑树是死对头,它对桑树几乎有毁灭性的危害。

在莽莽苍苍的大森林中,植物之间的冤家也比比皆是。松树不能与接骨木和平共处,接骨木不仅强烈抑制松树的生长,而且使落在它前面的松籽不能发芽。松树还与白蜡树、云杉、栎树和白桦发生直接对抗,但结局总是很不幸,松树经常被它们排挤出外。

从这么多的例子可以看出,植物之间的“战争”都是使用“化学武器”,也就是它们各自特有的化学分泌物质。最近,科学家们对植物分泌物进行了认真研究,把它运用到农业生产实践中。他们开始利用植物的化学物质,来防治病虫害和消灭田间杂草,让各种植物合理地搭配在一起,彼此取长补短,互助互利,达到增加产量的效果。

在这方面,最常见的例子是玉米和大豆,它们是一对关系良好的“亲家”。因为玉米需要氮肥,而大豆的根瘤菌就是一个小小的氮肥工厂,把空气中的氮固定在土壤里,玉米可以随时吸收,要多少,有多少,它们生活在一起,没有你死我活的斗争,而是彼此照顾的好“邻居”。

通过长期的生产实践,蔬菜专家发现,有些植物的“化学武器”对付害虫十分有效,只要合理加以利用,效果比喷洒农药可就强多啦。例如菜粉蝶害怕西红柿和莴苣的气味,于是人们便把它们与甘蓝种在一起,这样菜粉蝶就不敢贸然靠近,甘蓝可以免受其害。在大豆地里种一些蓖麻,蓖麻的气味会使危害大豆的金龟子退避三舍。还有,大白菜容易得根腐病,而韭菜根分泌的杀菌素,恰巧能杀死根腐病病菌,让它长在大白菜身边,充当大白菜的“保健大夫”,是再合适不过了。

在我国南方有一种重要的油料植物——油茶,很容易患烟煤病,大大影响产油量。可是当它与山苍子相伴生长时,就不会得这种病,其中的秘密在哪里呢?原来,山苍子的叶子和果实经常散发芳香油,芳香油中的柠檬醛具备杀死烟煤病菌的能力,所以,山苍子也就成了专为油菜驱魔治病的大夫。

以上的种种例子说明,植物邻里之间的相生相克关系,微妙而又复杂,它是在自然选择中的规律性表现。人类只要彻底摸清它们之间的奥秘,对于发展农林业生产,合理选种植物,减少农药用量,保护环境卫生等,都有重要的意义。植物的“四大系统”

植物体内有什么样的“神经”?植物能否预测灾祸?植物具备辨别方位的定向系统吗?有些植物为什么能追踪太阳光?这些有趣而新奇的问题,属于现代植物行为学的范畴,它是一个奥秘无穷的研究领域,吸引了许多植物学家前去追寻探索,设法解开其中的谜团。

第一,会受麻醉的“神经系统”。谁都知道,病人动手术之前要进行药物麻醉,使神经系统失去应有的敏感性,这样开刀时就不会感到痛苦。最近科学家们发现,植物也有“神经系统”,既然如此,用在人体中的麻药,是否也会使它失去感觉呢?

为了解开这个谜团,法国和德国的几位生理学家,选用乙醚和氯仿等普通麻醉药,对含羞草进行麻醉实验。结果那些“服用”麻醉药的含羞草,不论怎样用手触摸,那原来很敏感的叶片,这时却像着了魔似地无动于衷。过了一段时间后,也许是麻药效果消失,它才重新恢复敏感性。看来植物也会被麻醉,而且在麻醉剂的浓度、麻醉起作用和消退的时间方面,与动物的反应很相似。

后来科学家又发现,许多其他植物也有类似情况。比如一种小蘖属植物的雄蕊有敏感的“触觉”,但经过吗啡处理后,就会变得麻木不仁。还有众所周知的食虫植物捕蝇草,经过乙醚麻醉药的喷洒,虽然知道可口的小虫子已进入自己巧设的陷阶,但却无力合拢“牢门”,只能眼睁睁地瞧着美味佳肴在眼皮下逃生。

植物是怎样被麻醉的呢?植物麻醉过程与动物很相似,它们都是通过细胞膜的离子来传递电冲动。当植物受到麻醉后,细胞膜结构被破坏,“神经”传递就被阻断了。

目前,有关植物麻醉还有许多谜没解开,特别令人不可思议的是,本身充满麻醉剂的罂粟(制造鸦片的植物),为什么不被自己的麻醉剂所麻醉呢?

第二,预测灾祸的警报系统。植物生理学家最近发现,有些植物不仅能对外界变化作出相应反应,而且还具有一套预测灾祸降临的独特本领。

有一位名叫鸟山的日本学者,专门研究植物如何预测地震。他选择合欢树作为对象,用高灵敏度的记录仪器,测量合欢树的电位变化。经过几年的努力,他惊奇地发现,在打雷、火山爆发、地震等自然现象发生之前,合欢村内会出现明显的电位变化和突然增强的电流。例如,他所研究的那棵合欢树,1978年6月10日~11日突然出现极强大的电流,结果6月12日下午5点14分,在附近地区发生了7.4级的地震。10多天后余震消失,合欢树的电流才开始恢复正常。1983年5月26日中午,日本海中部发生了7.7级地震,鸟山教授在震前20多小时,又一次观察到合欢树异常电流变化。实验表明,合欢树能预测地震,具有相当的可靠性,这给我们准确预报地震提供了一条新的途径。

第三,辨别方位的定向系统。人和动物知道上下左右,东西南北,植物也不例外,具有相当精确的定向能力。

美国有一种莴苣植物,它的叶面总是和地面垂直,而且几乎无一例外地朝着南北方向,因此人们把它称作“指南针植物”。指南针植物的叶片为什么会有这种独特的习性呢?有两位植物学家发现,指南针植物只要一遮荫,叶片的指南特性就消失了。因此他们断定,叶片指南一定与阳光密切相关。后来他们又进一步发现,叶片的指南特性对植物生长很有利。因为中午阳光最强烈,垂直叶片的受光面积极小,能大大减少水分蒸腾;而在清晨和傍晚,叶片又可以在耗水少的情况下进行较多的光合作用。这样,指南针植物能在干旱的环境条件下,得到较好地生长。

好多年前,曾有人提出一个古怪的问题:植物的根为什么只朝地下生长?这个问题看来很简单,但要仔细回答还真不那么容易。最近,几位美国科学家为了解答这个问题,对玉米、豌豆和莴苣的幼苗进行了专门的研究。他们发现,植物根冠的细胞壁上积累着大量的钙,尤其在根冠的中央区密度最大,因此他们认为,除了地球重力场的影响外,钙对控制植物的根向地面生长,起着至关重要的作用。

关于植物方位定向能力的例子举不胜举,只要留心,你也一定会发现许多这方面的有趣现象。

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