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人民网 >> 环保 >> 自然生态 2001年2月02日15:58

关于植物的新发现
    

    “生命曲线”

    世间万物,各有其性,以植物而言,枝蔓茎干绝大多数都是直向生长的,而有一些植物却是盘旋生长的。如攀援植物五味子的藤蔓就是左旋按顺时针方向缠绕生长的。与此恰恰相反,盘旋在支架上的牵牛花的藤在旋转时,却一律按逆时针方向盘旋而上,如果人为地将其缠成左旋,它生出新藤后仍不改右旋特性。

    令人惊异的是,还有极少数植物藤蔓的螺旋是左右兼有的。如葡萄就是靠卷须缠住树枝攀援而上,其方向忽左忽右,既没有规律也没有定式。英国著名科学家科克曾把植物的螺旋线称为“生命的曲线”。

    植物的枝蔓茎干为什么会出现左右旋转生长的现象呢?一般认为,这是由于南北半球的地球引力和磁力线的共同作用。而最新的研究表明,植物体有一种生长素能控制其器官(如茎、藤、叶等)的生长,从而产生螺旋式的生长(攀援),这是个遗传问题。

    那么,遗传又从何而来?近年来,科学家通过研究认为,遗传的发生也与地球的两个半球有关。远在亿万年以前,有两种攀援植物的始祖,一在北半球,一在南半球。植物为了得到充足的阳光和良好的通风,紧紧跟踪东升西落的太阳,漫长的进化过程使它们形成了相反的旋向,而那些起源于赤道附近的攀援植物由于太阳当头而没有固定的旋向,便成为左旋和右旋兼而有之的植物。

    感受音乐

    动物脑体内有一块音乐区,能感受音乐的作用。法国的植物学家兼音乐家斯特哈默通过生动的试验证实:植物对音乐也相当敏感。他通过给番茄树每天弹奏3分钟的特定曲目,使得该树的生长速度提高了2.5倍,而且长出的番茄既甜且耐虫害。斯特哈默理所当然地认为,这是由于音乐的神奇作用。

    并不是任何一首曲目都能触动植物的音乐敏感区,曲目的选择大有讲究,这也正是科学与艺术的微妙区别。按斯特哈默的研究,音乐中的每一个乐章都应该对应植物体内蛋白质的某一个氨基酸分子,一首曲子实际就是一个蛋白质完整的氨基酸排列顺序。这样,植物听到这一曲目时,体内的某些特殊酵素就会更加活跃,从而促进植物的生化作用及快速生长。

    斯特哈默创作这些曲目时颇费心思,以植物细胞色素氧化酶来说,他必须首先通过精确的物理实验来分析出该酵素的氨基酸顺序,然后再利用量子物理学的一些专业知识计算每个氨基酸的振动频率,最后,再将这些振动“转译”成植物能够听到的音乐频率。

    植物能听懂音乐的内在机制,还需科学家进一步研究。

    报复行为

    动物有报复行为,植物也有报复行为。秘鲁千多拉斯山里生长着一种不到半米高、有如脸盆大小的野花,每朵花都有5个花瓣,每个花瓣的边缘上生满了尖刺,你不去碰它倒也相安无事,但如果你碰它一下,那就活该你倒霉,它的花瓣会猛地飞弹开来伤人,轻者让你流血,重者则会留下永久的疤痕。

    非洲的马达加斯加岛上有一种树,形状似一棵巨大的菠箩蜜,高约3米,树干呈圆筒状,枝条如蛇,当地人称为“蛇树”。这种树极为敏感,一旦有人碰到树枝,就会被它认为是敌对行为,很快被它缠住,轻则脱皮,重则有生命之虞。

    植物的报复性行为已引起科学家的关注,它实际是植物的一种自我保护行为,是植物在长期进化过程中形成的特殊功能。

    “左右撇子”

    生活中,人有右撇子和左撇子之分,统计数字表明,右撇子是左撇子的7倍。有趣的是,生物学家经过研究发现,植物也有左右撇子,它们的叶、花、果、根、茎能向右或左旋转。如同右撇子的人右手发育强壮有力那样,右撇子植物的右边叶子生长也强壮,左边则相对差些。

    锦葵和菜豆是植物中左撇子的典型例子。生物学家发现,锦葵的左旋叶子是右旋叶子的4.6倍;菜豆的左旋叶子则是右旋叶子的2.3倍。与此相反,大麦和小麦却都是右撇子,大麦的右旋叶子是左旋的17.5倍。

    血型的奥秘

    植物同人类一样,也有血型,是千真万确的事实。

    山本茂是日本警察科学研究所的一位知名法医,他研究植物血型纯属偶然。据传,一日本妇女夜间死于床头,经化验血迹为O型,而枕头上的血却是AB型,于是被疑为他杀。但除此之外,并无凶手作案的任何依据。这时有人半开玩笑地说:“莫非枕头内的荞麦皮属AB型?”这个提示给一筹莫展的山本茂以极大的启迪,他决定对荞麦皮进行化验,最后发现荞麦皮确实属AB型,这使他欣喜若狂。

    此后,山本茂又认真对500多种植物作了化验,进而证实了“植物也有血型”这一结论的普遍性。例如苹果、草莓、西瓜为O型,枝状水藻等为B型,李子、葡萄、荞麦等属于AB型。只是至今未发现A型植物。

    植物本无血液,何以有血型之分呢?根据现代分子生物学的基础理论可知,所谓人类血型,系指血液中红血球细胞膜表面分子结构的类型。而植物体内相应存在汁液,这种汁液细胞膜表面同样具有不同分子结构的类型,这也就是植物也有血型的奥秘所在。

    “爱恨情仇”

    并不是人类和动物才懂得爱和恨,植物也有“爱和恨”。当然这种“爱和恨”不是感情的表现,而是体现在生长状况上:有的植物能和睦相处,有的则是“冤家对头”。

    科学家经过实践证明:洋葱和胡萝卜是好朋友,它们发出的气味可驱赶相互的害虫;大豆喜欢与蓖麻相处,蓖麻散发出的气味使危害大豆的金龟子望而生畏;玉米和豌豆间作,两者生长健壮,相互得益;葡萄园里种上紫罗兰,能使结出的葡萄香甜味浓;玫瑰和百合是好朋友,把它们种在一起,能促进花繁叶茂;旱金莲单独种植时,花期只有一天,但如果让它与柏树为伴,花期可延长三四天;在月季花的盆土中种几棵大蒜或韭菜,能防止月季得白粉病。英国科学家用根、茎、叶都散发化学物质的莲线草与萝卜混作,半个月内就长出了大萝卜。

    相反,有一些植物则是“冤家对头”,彼此水火不容。如丁香花和水仙花不能在一起,因为丁香花的香气对水仙花危害极大;郁金香和毋忘草、丁香花、紫罗兰都不能生长在一起,否则会互不相让;小麦、玉米、向日葵不能和白花草、木樨生长在一起,不然会使这些作物一无所获;另外,黄瓜和番茄,荞麦和玉米,高粱和芝麻等,也都不能种在一起。

    研究植物之间的相生相克,是一门新兴学科——生物化学群落学。科学家认为,这门科学可以指导人们更好地规划城市绿化、美化环境,合理布局农作物种植。在栽培植物时,应注意把相互有利的栽在一起,千万不要让“冤家对头”同居,以免同室操戈,两败俱伤。


《光明日报》 2001年2月02日


 
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