书城科普读物自然界未解之谜全集
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第24章 植物之谜(6)

1970年,宁夏西吉发生了5.1级地震。地震前一个月,在离震中66千米的隆德县,蒲公英在冬季就提前开了花。1972年,长江口地区在发生4.2级地震前,上海郊区不少芋藤也罕见地开了花。1976年,四川松潘地区发生7.2级地震前,平武县境内出现大面积箭竹开花死亡的现象。特别是1976年唐山大地震前,不仅唐山地区,就连天津郊区也出现了大量竹子开花、柳树梢枯死等异常现象。但这些只是表象,植物是否能帮助预测地震,还缺乏足够的证据。

到了80年代,日本东京大学女学者鸟山从植物细胞学的角度,对植物是否能够预测地震进行了长期、深入地研究。鸟山教授用高灵敏度的记录仪对合欢树进行生物电位测定,并认真分析了几年里记录下的电位变化。结果她发现,合欢树能感觉到打雷、火山活动、地震等前兆的刺激,出现明显的电位变化和过强的电流。例如1978年6月10日和12日,她测到合欢树的生物电流突然增大,12日上午电流强度更大。下午5时多,官城县海域便发生了7.4级地震。地震过后,电流随之恢复了正常。鸟山认为,合欢树能在地震前两天作出反应,出现了强大的电流,也许由于它的根系能敏感地捕捉到震前伴随而来的地球物理、化学变化,包括地温、地下水位、大地电位、电流及磁场的变化,从而导致自身各方面发生相应的变化。

利用植物预测地震毕竟是个新课题,研究工作也刚刚开始,但从初步得到的一些资料看,植物的异常反应对人们进行地震前的预报有重要意义,与其他预测手段结合起来,人们也能让植物为预报地震作出贡献。

麻药会使植物麻醉之谜

导言:麻药是外科手术中常用的药品,用以减轻病人的痛苦。使用麻药有局部麻醉和全身麻醉的区别。麻药有用有机物制成的,也有用无机物合成的。科学家发现,植物对麻药的反应也很明显。如果说麻药给动物注射是麻醉神经,那么植物是不应该有神经的,有些植物本身就是麻药的原材料,为何它麻倒了别人,却不麻倒自己呢?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”,那么,用于人体的麻药,是否也会使植物麻醉而失去感觉呢?

为了找出这个答案,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,对含羞草进行了麻醉实验。结果,那些“服用”过麻醉药的含羞草,不论怎样用手触摸,那些原来很敏感的叶片,这时却像着了魔似的无动于衷。过了一段时间后,也许是麻药效果消失,它才重新恢复了敏感性。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,有的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。还有食虫植物捕蝇草,经过乙醚麻醉药的喷洒后,虽然知道可口的小虫子已落入自己陷阱般的叶子里,但已无力合拢,只能眼睁睁地看着美味佳肴从眼皮下逃走。

植物是怎样被麻醉的呢?植物麻醉的过程与动物很相似,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,关于植物麻醉还有许多谜未解开,尤其令人不可思议的是,本身充满麻醉剂的罂粟,即用于制造鸦片的植物,为什么不被自己所麻醉呢?

植物的语言之谜

导言:从没听说过,植物有语言一说,然而世界之大,无奇不有。有的科学家硬是要从植物的声音中找出植物要表达的意思。植物自己能发声,尚被世人视为奇谈,还说它要表达,就更不可想象了。不过,科学家信其有,我们不能反对,就只好拭目以待了。在人们的眼里,植物似乎总是默默无闻的,但是,到20世纪70年代,一位澳大利亚科学家发现了一个惊人的现象,那就是当植物遭到严重干旱时,会发出“唔晤、唔晤”的声音。后来通过进一步的测量发现,声音是由微小的“输水管震动”产生的。不过,当时科学家还无法解释,这声音是出于偶然,还是由于植物渴望喝水而有意发出的。如果是后者,那可就太令人惊讶了,这意味着植物也有能表示自己意愿的语言能力。

不久之后,一位英国科学家米切尔把微型话筒放在植物茎部,倾听它是否发出声音。经过长期测听,他虽然没有得到更多的证据来说明植物确实存在语言,但科学家对植物“语言”的研究,仍然热情不减。

1980年,美国科学家金斯勒和他的同事,在一个干旱的峡谷里装上遥感装置,用来监听植物生长时发出的电信号。结果他发现,当植物进行光合作用,将养分转换成生长的原料时,就会发出一种信号。了解这种信号是很重要的,因为只要把这些信号译出来,人类就能对农作物生长的每个阶段了如指掌。

金斯勒的研究成果公布后,引起了许多科学家的兴趣。但他们同时又怀疑,这些电信号的“植物语言”,是否能真实而又完整地表达出植物各个生长阶段的情况呢?它是植物的“语言”吗?

1983年,美国的两位科学家宣称,能代表植物“语言”的也许不是声音或电信号,而是特殊的化学物质。因为他们在研究受到害虫袭击的树木时发现,植物会在空中传播化学物质,对周围邻近的树木传递警告信息。

最近,英国科学家罗德和日本科学家岩层宪三,为了能更彻底地了解植物发出声音的奥秘,特意设计出一台别具一格的“植物活性翻译机”。这种机器只要接上放大器和合成器,就能够直接听到植物的声音。

这两位科学家说,植物的“语言”真是很奇妙,它们的声音常常伴随周围环境的变化而变化。例如有些植物,在黑暗中突然受强光照射时,能发出类似惊讶的声音;当植物遇到变天刮风或缺水时,就会发出低沉、可怕和混乱的声音,仿佛表明它们正在忍受某些痛苦。在平时,有的植物发出的声音好像口笛在悲鸣,有些却似病人临终前发出的喘息声,而且还有一些原来叫声难听的植物,当受到适宜的阳光照射或被浇过水以后,声音竟会变得较为动听。

罗德和岩层宪三充满自信地预测说,这种奇妙机器的出现,不仅在将来可以用作植物对环境污染的反应,以及对植物本身健康状况的诊断,而且还有可能使人类进入与植物进行“对话”的阶段。当然,这仅仅是一种美好的设想,目前还有许多科学家不承认有“植物语言”的存在,植物究竟有没有“语言”,看来只有等待今后的进一步研究才能得出答案。

植物的性器官之谜

导言:按照动物界的逻辑,科学家找植物的性器官,并努力将植物的生死过程同动物相比较。虽然看起来风马牛不相及,但生物界繁殖的原理大致相同,所以,科学家居然找到了和动物界效用相同的植物组织,于是习惯性的将这些组织用动物的器官名命名。我们想,事实大概是这样的吧!《论植物的性别》一书中提出植物有性别的观点,它的“阴性器官”的阴部、阴道、子宫及卵巢的功能如同人类女性的生殖器。植物的“阳性器官”的阴茎、阴茎头、睾丸如同人类男性的生殖器官,也能射出数十亿的精虫。但是这些具体名称很快被18世纪的权力机构用一套几乎不可逾越的拉丁用语掩饰下来。他们把唇形的阴门的名称改换成“柱头”,把阴道称之为“花柱”,把阴茎和阴茎头改名为“花丝”、“花药”。这种偷换概念的做法把植物的生命性扼杀在摇篮里。

植物的性器官经过了漫长年代的进化过程,由于常常面临瞬息万变的气候,植物们的交配方式因此非常灵活。如:夏天每棵玉米在玉米棒上都有一个小卵胚珠,围着玉米棒丛生的每根玉米丝就是一个独立的“阴道”,准备吸收由风带来的花粉精子;伸长的阴道可以蠕动,使棒上的每粒玉米受孕。植物上的每粒种子都是独立受孕的结果。烟草的每一个小囊平均有2500粒种子,它要受孕2500次,而所有这些均得在24小时内,在直径不到1.5毫米的空间里发生。

许多植物的花粉释放出一种香气,极像雄性动物和人类男性射出的精液,几乎是以同样的形式精确地承担此功用。它进入植物的“阴部”,沿着整个“阴道”(叶鞘)来回游动,直到进入子房与胚珠结合为止,而花粉管则用一种极巧妙的方法自行拉长。像动物与人一样,某些植物的性感是由气味引起。某些苔藓的精子是用晨露携带去寻求阴性的,它由一种苹果酸引导,导向一个精巧的杯状底部,在杯底有许多待受精的苔藓卵。另一方面,藓类植物的精子喜欢糖分,于是它们在有甜味的水中寻找阴性。

一般草类的谷物的交配是由风做媒,其他大多数植物则由鸟、昆虫来帮助交配。花朵在准备好进行交配时,则散发出一股有力而诱人的香味,能招引大群蜜蜂、飞鸟和蝴蝶,以传播花粉。那些未得到交配的花朵,可以散发香味达8天之久,或者一直散发到枯萎凋零。然而一旦受孕,则立即停止散发香味,通常是不到几小时即停止。

有些植物在性方面的失意会逐渐将香味转化为恶臭。一株植物准备受孕时,其“阴性器官”内还会发出热来。法国著名植物学家布隆尼亚尔在测验一种栽培在暖房中的有美丽的叶子的热带植物时,首先指出了这种现象。这种植物在开花时温度增高。他发现,这种现象持续6天后重复出现,每天是下午4时。布隆尼亚尔还发现,在受孕的时间内拴在“阴性器官”内的小小温度计测出:它与植物的任何其他部分的温度相比,增高1.1摄氏度。

意大利自然科学家罗利斯在尼日利亚丛林深处的印第安人居留地,发现了一棵奇异的树。它高约4米,茎长42厘米,茎的顶端竟长有一个“性器官”。罗利斯对它进行了18个月的观察。

这棵奇树没有花蕾,它的35朵花都是从“性器官”分娩出来的,就像动物生育后代一样。分娩后15天,鲜花开始枯萎,树的“性器官”也开始收缩。到12月,尼日利亚的夏天来临时,才又重新分娩。这棵树的果实也在“性器官”内成熟,就像母体内的胎儿,生长期长达9个月。它的外胎呈灰色、草质,内有果肉和几颗核。成熟后就离开母体。但种子没有生命力,不会发芽生长。罗利斯把这棵树命名为“妇女树”。他认为“妇女树”大概是印第安人从密林中其他同类树上切树芽移植到居留地,经过精心培育而成活的。为了证实这一设想,罗利斯在森林中徒步跋涉500多千米,终于发现了两棵同类的“妇女树”,并证实了这种树非常稀有,濒于绝种。这种奇树已引起了植物界重视,但它特异的生理机能,至今仍然是不解之谜。

植物的神经系统之谜

导言:植物有没有神经系统,科学界还没有定评,恐怕也真不容易有定评。说没有的我们就不介绍了,大概这类人人数不会少。说有的人就用实验结果来猜测,最后还是在什么叫神经组织的概念上纠缠不清。20世纪以来,许多科学家开始围绕一个有趣的问题——植物是否有神经系统而展开了一场论战。发起这场论战的,就是19世纪大名鼎鼎的生物学家达尔文。大家都知道他在200多年前提出了举世震惊的进化论观点,但不知道,他还是一位研究食肉植物的专家。

植物细胞的显微结构图

有一次,达尔文发现捕蝇草的叶片上有几根特殊的“触发毛”,当其中一根或两根被弯曲过来时,叶片就猛然关闭。于是,他提出了一个大胆的假设:这种行为的发生,一定是由某种信号极快地从“触发毛”传到捕蝇草叶内部的运动细胞引发,它快得简直像动物神经中的电脉冲。

由此开始,植物学家对捕蝇草的电特性进行了更仔细的观察和研究。他们不仅记录到电脉冲,而且还测出一些很不规则的电信号。不久前,有一位名叫塞尔的沙特阿拉伯科学家,经过6个月的研究,发现植物有一个“化学神经系统”,当有人想伤害它时,它会表现出防御反应。因此塞尔认为,植物有类似动物的感觉,两者唯一的区别是:动物能表达这种感受,植物的感觉则是由化学反应产生,这种化学反应,从某种意义讲,与人的神经系统很相似。

不过关于植物有神经的问题,在科学界中也有不少的反对者。他们说,植物体中的电信号,速度实在太慢了,通常每秒只有20毫米,而高等动物的神经电信号,速度要达到每秒好几千毫米。所以,植物体中的电信号显得不那么重要,也可以说,植物根本不存在任何神经组织。到现在为止,关于植物有没有神经系统的问题,科学界还没有一个统一的认识。

棉花开花变颜色之谜

导言:棉花是开花的,人类利用的就是它的花,用来纺线,织布,成衣。但棉花开的花却与其他花不同,其他花从小到大都是一个颜色,只是深浅浓淡有些差别,而棉花开的花一年中却几次变换颜色。科学家至今也没有完全解开其中的奥秘。棉花种在地里,当它长到七八张叶子的时候,就开始开花。最有趣的是,棉花的花刚开时是乳白色,不久,逐渐变成浅黄色,四五个小时后,开始转变成粉红色。第二天,逐渐变成紫红色。而不了解这种秘密的人还以为棉花能开不同颜色的花。