书城文化不可不知的世界5000年神奇现象
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第43章 令人咂舌的植物撷趣(7)

另外一种奇草就是被称为是“防盗草”的荨麻。这种草是多年生草本植物,茎高约60厘米~100厘米,有的可达150厘米,生有蜇毛(长约3毫米~5毫米)和反曲的微柔毛。这种蜇毛有毒性或者说是一种过敏反应,人或者牛、马等家禽一旦碰上就如蜂蛰般疼痛难忍,而且它的毒性还能使接触后的皮肤立刻引起刺激性皮炎,如瘙痒、严重烧伤、红肿等。所以特别适合用来作为庭院、果园、鱼塘等地方的防盗保护,故此才会被称为“防盗草”。

最后一种要介绍的就是眼镜蛇草。说到眼镜蛇,人们就会想到这种剧毒的爬行动物欲发起进攻时的凶猛姿态。说来也真奇,在不产眼镜蛇的美国西北部沿海地区,竟然有一种被称为眼镜蛇草的植物。这种草不仅外形酷似眼镜蛇从草丛中挺起的上身,而且也是以捕食小动物为生的“职业杀手”。这种草的叶子是黄绿色的,上面有红色的脉络,像兜帽一样,还有一块带紫斑的附属部位酷似蛇舌。这样看起来整株植物好像处于攻击中的眼镜蛇。它的叶子没有叶柄,而是直接从根状茎上长出,高40厘米~85厘米。眼镜蛇草就是靠这些瓶状叶子来捕食昆虫的。在眼镜蛇草的形似兜帽的瓶子顶部没有敞开的瓶口,反倒是有许多好像小天窗样的透明斑块。在“兜帽”的下面,瓶状叶呈叶片状延伸,并分成左右两片,犹如眼镜蛇吐出的“芯子”。在“蛇芯”上分布有许多的蜜腺,而且越靠近“蛇头”,蜜汁就越丰富。当昆虫受到蜜汁的诱惑后,爬上“蛇芯”,再往前进就到了“蛇头”下蜜腺最多的口部。在这里叶子已经卷成了圆筒,小虫沿着卷筒不断深入,最终被引进了瓶内。此时,馋嘴的昆虫就如同进了迷宫,想出去可就不那么容易了,稍不注意就到了颈部区域,这时候就只有死路一条了。

知道了自然界里有这么多奇奇怪怪的东西,是不是觉得大自然更加神奇了呢?

跳舞草的秘密

我们知道自然界里的动物都是活蹦乱跳的,而一般认为植物是直立不动的。但在我国华南、西南广大地区的丘陵山沟或山沟灌木林中,却生长着一种会跳舞的植物,叫做“舞草”,或者“电信草”、“鸡毛草”。说是草,它其实是多年生木本豆科植物,蝶形花科灌木,最高可长到180厘米左右,盆栽一般只有几十厘米高。初生真叶为对生小叶,此后为互生单叶。八叶龄后多为互生复叶,有小叶三片,顶生的小叶呈长圆形至披针形,长约6厘米~12厘米,宽约1厘米~2.5厘米。叶长者称长叶舞草,叶圆者叫圆叶舞草;侧生两片小叶很小,长圆形或长条形,一般长约1厘米~2厘米,这样就组成了一个掌状羽叶。

“舞草”,是一种白天会“跳舞”的植物,随着早晨的到来,它就开始翩翩起舞。舞草在阳光的照射下,大叶旁边两枚侧生的小叶会缓慢向上收拢,然后迅速下垂,像钟表的指针一样,不息地回旋运转。同一植株上各小叶在运动时有快有慢,但很有节奏,此起彼落,蔚为奇观。当气温达24摄氏度以上且无风无雨时,它的对对小叶就会自行交叉地转动,每片叶子转动达180度后就又弹回到原处,接着又再行起舞,就这么周而复始不断地起舞。当气温达28摄氏度~34摄氏度之间时,尤其上午8~11点和下午3~6点,特别是雨过天晴的时候,整株舞草的数十双叶片就会联袂起舞,煞是壮观。黄昏时,它就会进入到“睡眠”的状态,劳累了一天的顶生小叶虽然已经丧失了摆动的功能,但它的两片侧生小叶还可以轻盈地上下摆动、转动或作360度的旋转运动。有时能向上或向下合拢后再轻轻舒展开,有时则一片向上,一片向下作不对称运动,而同一株舞草上的叶片在同一时间运动的方式也不尽一致,细细端详,只见有快,有慢;有上,有下;有左,有右;有高,有低;有旋,有摆,可以说是此起彼伏。当夜幕降临时,它就会把叶片紧贴着枝干,远远看去就像是插在花盆中一样,无声无息。

关于舞草跳舞的原因,科学家们还没有研究清楚。有的说它跳舞的原因是在于它叶柄基部的海绵组织对光的反应敏感,系海绵组织中的薄壁细胞膨压发生变化所致;有的说它起舞的原因是在于跳舞草本身也是有“感情”的植物。依据是,它只有听到35分贝~40分贝优美和谐、悦耳动听的情歌,并有节律的音乐时才会伴歌而起,伴乐而舞,而对其他的嘈杂声和怪腔怪调都会不屑一顾,故又有“情草”之说。据初步研究得出的结论显示,跳舞草起舞的原因主要与温度、阳光和一定节奏、节律、强度下的声波感应有关,而并非是单一的原因导致了这一奇特现象。

跳舞草的神奇还远不止于此,除了观赏,舞草的全株还有药用价值。据《本草纲目》记载,舞草的神奇之处在于全株都可以入药,比如,它的鲜叶片可以泡水洗面让皮肤光滑白嫩。一些少数民族的姑娘,一般都会在家里摆上几盆,城里少女也会大都买上几盆,每日里取叶来泡水洗面,以此养颜美容。

不管舞草会“跳舞”的原因是什么,反正是欣赏它的“舞蹈”带给了我们很多的乐趣,除此之外,它还有一些重要的药用价值。当然,我们如果能揭开它会“跳舞”的谜底,也自然能创造出更具观赏价值的“舞蹈植物”了。

懂数学的聪明植物

大家知道,在数学中有一个被称为是黄金角的数值——137.5度,这是圆的黄金分割的张角的度数,更为精确的数字应该是137.50776度。其实,在自然界中也有不少黄金数的爱好者,因为它一直很受某些植物的青睐。

在我国西安地区有一种常见的小草叫做车前草,它轮生的叶片间的夹角正好是137.5度,与黄金角的度数正好吻合。研究人员发现,按照这一角度排列的叶片,不但能很好地镶嵌而又不重叠,而且每片叶子也可以最大限度地获得充足的阳光,从而可以有效地提高植物光合作用的效率。所以说,这是植物采光面积最大的完美排列方式。根据这个原理,建筑师参照车前草叶片排列的数学模型,设计出了新颖的螺旋式高楼,使得高楼的每个房间都获得了最佳的采光效果。

1979年,英国科学家沃格尔用同样大小的圆点代表向日葵花盘中的种子,根据斐波那契数列的规则,尽可能紧密地将这些圆点挤压在一起,他用计算机模拟向日葵的结果显示,若发散角小于137.5度,那么花盘上就会出现间隙,且只能看到一组螺旋线;若发散角大于137.5度,那么花盘上也会出现间隙,而此时又会看到另一组螺旋线,只有当发散角等于黄金角时,花盘上才呈现彼此紧密镶合的两组螺旋线。所以,向日葵只有选择这种数学模式,花盘上种子的分布才最为有效,产量也最高。

听说过著名的“笛卡尔叶线”吧?这是法国著名数学家笛卡尔研究发现的一簇花瓣和叶形的曲线特征。人类很早就从植物中看到了数学特征:花瓣对称排列在花托边缘,整个花朵几乎完美无缺地呈现出辐射对称形状,叶子沿着植物茎干相互叠起,有些植物的种子是圆的,有些是刺状,有些则是轻巧的伞状……所有这一切向我们展示了许多数学模式。于是,笛卡尔通过研究,列出了x3+y33axy=0的方程式,这就是现代数学中有名的“笛卡尔叶线”,数学家还为它取了一个诗意的名字——茉莉花瓣曲线。不仅如此,后来科学家还发现,植物的花瓣、萼片、果实的数目以及其他方面的特征,都非常吻合于一个奇特的数列:1、2、3、5、8、13、21、34、55、89……其中,从3开始,每一个数字都是前二项之和。巧合的是,这个数列刚好符合意大利数学家列昂纳多·斐波那契提出的斐波那契数列。

向日葵种子的排列方式,就是一种典型的数学模式。向日葵种子排列成了两组镶嵌在一起的螺旋线,再数数这些螺旋线的数目,就会发现两组螺旋线的数目一般是34和55、55和89或89和144,而每组数字都是斐波那契数列中相邻的两个数。其他一些植物也有类似的数学模式,菠萝果实上的菱形鳞片,一行行排列起来,8行向左倾斜,13行向右倾斜;挪威云杉的球果在一个方向上有3行鳞片,在另一个方向上有5行鳞片;落叶松松果上的鳞片在两个方向上各排成5行和8行;美国松的松果鳞片则在两个方向上各排成3行和5行……有时候这种螺旋线不是那么明显,需要仔细观察才会注意到。

那为什么会出现这样的情况呢?如果说,是遗传决定了花朵的花瓣数和松果的鳞片数,那么为什么裴波那契数列也会如此的巧合呢?其实,这也是植物在大自然中长期适应和进化的结果,因为植物所显示的数学特征是植物在生长在动态过程中必然会产生的结果,它受到数学规律的严格约束,换句话说,植物离不开裴波那契数列,就像盐的晶体必然具有立方体的形状一样。由于该数列中的数值越靠后越大,因此两个相邻的数字的商就会越来越接近0.618034这个数值,例如55/89=0.61797,其实,这个比值的准确极限就

是“黄金数”。

另外,还有一些植物就像计算机一样,根据自己的需要设计出最佳生长方案。一种生长在非洲干旱地区的仙人掌,为了抵抗干旱,减少太阳辐射面和水分的蒸发,外形大多是球形的,这完全符合物体在体积相同的情况下、以球形表面积为最小的数学原理。还有高山上的云杉,它们的树干都是呈圆锥形,而根据科学家的计算,这种形体是最能经受狂风吹打的。有趣的是,人们利用这种“云杉原理”设计了圆锥形的电视塔,把它建造在山顶上,结果经受住了每秒80米的强大风力的考验。

不要以为只有人类才会数学,其实大自然中的很多植物都是数学中的高手。依照达尔文生物进化学说,植物在自己漫长的生命运动中,不断经受大自然的考验、选择和淘汰,才逐渐形成了适应生活环境的最佳形态,真正成了大自然的“数学家”。

能预报天气的植物

俗话说,“天有不测风云”,说的就是天气的变化无常,阴晴变幻莫测,着实让人捉摸不定,时晴时雨,像跟人捉迷藏一样。虽然天气预报已经成为人们生活中重要的依赖信息,可是你知道吗?如果没有这些先进的仪器和设备,在预测和感知天气变化方面,人类可比自然界的植物差远了。自然界中的一些植物,为了自己的生存,机体内的器官会逐渐地适应外界环境的变化;而这种“适应性”又代代遗传了下来,形成了一种对外界环境变化的感知能力。其中,有些植物在天气变化之前能表现出特有的反应,可以预示冷暖或晴雨。下面就跟大家说说自然界中的几种能预报天气的植物高手。

在我国云南西双版纳地区生长着一种奇妙的花,叫做“风雨花”,学名叫红菖蒲莲。这种花可以预报风雨,每当暴风雨将要来临的时候,它就会精神抖擞,含苞欲放;风雨降临的时候就会迅速开放大量的花朵,虽然任凭风吹雨打,可依然亭亭玉立;在风雨过后,花朵的色彩更加绚丽,花红似霞。所以,当地傣族人就称它是迎着风风雨雨开放的花,傣语叫“糯蝶罕花”。那么,风雨花为什么能够预报风雨呢?原来,在暴风雨到来之前,外界的大气压降低,天气闷热,植物的蒸腾作用增大,使得风雨花贮藏养料的鳞茎产生大量促进开花的激素,促使它

开放出许多的花朵。

风雨花可以预知天气,草木也可以知道晴雨的变化。紫茉莉,又称胭脂花,是多年生的草本花卉,高可达1米,花期一般是6月~10月。胭脂花通常是头天傍晚开花,第二天早晨就凋萎。根据紫茉莉花凋萎的时间,可对当天的天气做出判断:若天刚放亮花就立刻凋萎,预示着当日天晴;若花凋萎的时间较晚,则预兆着当日为阴雨天气。含羞草也是一种很奇妙的多年生草本植物。只要你稍微碰它一下,它的叶子就会合拢起来,垂下去,就像是人害羞似的。因为“害羞”的程度不一样,预示的天气也不一样。如果被触动的含羞草叶子很快合拢、下垂,之后,需经过相当长的时间才能恢复原态,就说明天气会艳阳高照,晴空万里;反之,叶子受触后收缩缓慢、下垂迟缓,或叶子稍一闭后即张开,则预示着风雨即将来临。

更为有趣的是,大树也可以预知天气的晴雨变化。比如,在我国南方比较多见的青冈树,又名青冈栎,因为它的叶子会随着天气的变化而变化,所以被称为“气象树”。据研究发现,青冈树的叶子会变色,主要是因为叶内所含叶绿素和花青素的比值变化形成的。在长时间的干旱之后,即将下雨之前,一遇上强光的闷热天,叶子合成叶绿素的过程就会受阻,使得花青素在叶片中占优势,叶片逐渐变成了红色。因此,人们就根据这些变化得出了经验:当树叶变红时,这个地区在一两天内会下大雨,雨过天晴,树叶又呈深绿色。

柳树在夏季里,柳叶下垂,随风摇摆,不失为一种景致;但如果发现柳叶变成白色,就预兆着阴雨天气将会来临。其实,仔细观察就会发现,并非柳叶变白,而是柳叶在阴雨天前会全部反转过来,而柳叶的反面是浅绿色的,表面还带一层“白霜”。如果你有兴趣,不妨在夏秋时节的阴雨天气来临前去观察、验证一番。

无独有偶,我国长江流域及以南地区还生有一种木犀科常绿灌木,叫做女贞。女贞的叶子在正常情况下是随落随长的。可如果夏季出现反常情况,它只是落叶,而没有长出新叶或者是长的叶子很少,好像就要进入冬眠一样,这就会预示着未来两三个月内将有一场阴雨天气。谚语说:“女贞叶落尽,当秋必主淋”,就是女贞这种预知晴雨天气的本领的表现。

人们常说“看云识天气”,其实平常只要我们多观察一下身边的花花草草,也是可以知道天气晴雨变化的。

预报地震的植物监测器

地震往往会给人类造成极大的灾难,因此为了把地震对人类的危害降到最低,我们对地震的预测和预报就显得十分重要了。奇妙的是,科学家发现,有些植物竟然能够帮助人类“监测”地震。