书城科普读物不可不知的世界常识全集
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第35章 美丽的地球——美洲(5)

环境污染也曾被认为是造成鲸鱼搁浅的原因。因为那些使海水污染的化学物质,可能扰乱了鲸鱼的感觉。

另一些科学家通过对数头冲进海滩搁浅的自杀鲸鱼的解剖后发现,绝大多数死鲸的气腔两面红肿病变,因此认为,导致鲸鱼搁浅的原因可能是由于其定位系统发生病变,使它丧失了定向、定位的能力。由于鲸鱼是恋群动物,如果有一头鲸鱼冲进海滩而搁浅,那么其余的就会奋不顾身地跟上去,以至接二连三地搁浅,形成集体自杀的惨剧。

美国拉斯帕尔马斯大学兽医系胡德拉教授和伦敦大学生物系西蒙德斯教授却认为鲸鱼集体自杀是由于水下爆炸、军舰发动机和声呐的噪音引起的。他们在分析了一系列鲸鱼集体自杀事件后,发现了其中的巧合。

1989年10月,24头剑吻鲸冲上加那利群岛沿岸的浅滩,当时该群岛附近海域正在进行军事演习。1986年,4头鲸鱼冲进兰萨罗特岛搁浅,另两头鲸鱼冲上附近一座岛屿的浅滩,其间这两岛屿海域正在进行海军演习。此外,成群鲸鱼搁浅于委内瑞拉沿岸时,也刚好附近正在进行水下爆炸。

同意这一观点的还有法国拉罗谢尔海洋哺乳类动物研究中心的副主任科列德博士。他认为,每头健康的鲸鱼都拥有能在海洋深处定向、定标的发达的定位系统,而军舰声呐和回声探测仪所发出的声波及水下爆炸的噪音,会使鲸鱼的回声定位系统发生紊乱,这是导致鲸鱼集体冲上海滩自杀的主要原因。

对鲸鱼的自杀之谜,有着如此种种的推测。科学家对鲸鱼的基本生物原理及其环境做出更多地研究后,定会做出进一步的分析与判断。在目前来说,保护鲸鱼的人们所能做到的,只是尽量把搁浅的鲸鱼拖回大海,使它们继续自由自在地生活。

你知道“相思之草”吗

公元1492年,哥伦布发现了中美洲一些岛屿。同时,他也发现了印第安人口中叼着的植物的叶子。哥伦布最初弄不明白印第安人为何要叼叶子,经解释,才知道那是一种能引起人兴奋的“灵草”,吸食以后就再也离不开它,一时吸不到就会感到难受。于是,“灵草”便被称作相思草。

今天人们知道,相思草就是烟草。烟草内含有一种特殊的植物碱——尼古丁。“尼古丁”即烟碱的英文音译。它能引起吸食者一定时间的精神兴奋。然而,祸根也在兴奋之中种下了。因为吸食尼古丁常常会上瘾,这其实就是尼古丁受害者的一种症状,因此有人把这种症状称作“尼古丁饥饿”。因为吸烟成了嗜好就再也离不开烟,就像人没吃饭会感到饥饿那样。

最初,有人对烟草起源于美洲的说法持有异议。但后来越来越多的事实证明,这种说法是正确的。考古学家在墨西哥的奇阿帕斯州发现了一座建于公元432年的庙宇。庙宇内有一座玛雅人举行宗教仪式的浮雕。浮雕上的人物正喷云吐雾、乐滋滋地吸着烟草。以后,又有人在美国的亚利桑那州北部发现了一个古代印第安人居住的洞穴。该洞穴是公元650年前后挖掘的,洞里遗留有烟斗、烟叶和吸剩下的烟灰。在墨西哥的马德雷山中,人们还发现了一个山洞,这个山洞位于海拔1200米处,考古学家在那里找到了一个塞有烟叶的土制烟斗。经放射性同位素测量表明,烟斗的年龄超过了700岁!

谁是植物中的“纵火犯”

在很长一段时间内,美国加利福尼亚的居民常为不明原因的火灾所困惑。大火突然间就会烧了起来,而现场却找不到任何犯罪痕迹,肇事者究竟是谁呢?很多年过去了,科学家终于查获了纵火真凶——白叶鼠尾草。

白叶鼠尾草为什么会“纵火”呢?原来,白叶鼠尾草生长时能散发一种叫单萜的无色有机物。单萜有香气,能抑制其他植物的呼吸,被土壤吸附后还能阻止其他植物种子的萌发。在白叶鼠尾草生长的地方,其他植物就不能生存,唯独同样能分泌萜类物质的加利福尼亚蒿才能生长。夏天,空气中充满了单萜的香气,这种易燃物质达到饱和状态就会酿成莫名其妙的火灾。

生物学家把植物产生的、对本身生长并无多大关系的物质叫次生物质。一百多年来,植物学家已经查明了10000多种包括单萜在内的次生物质的化学结构,并进一步想方设法弄清其生物合成过程,他们认为次生物质实际上是植物对付复杂环境的一种有力武器。有些植物合成的次生物质含单宁、生物碱、萜类或甾类。这些化学物质有的发苦,有的能毒害神经,能有效地防止食草动物对该植物的伤害,或抑制其他植物的生长。例如,大麦根部能分泌芦竹碱和大麦芽碱,胡桃叶能合成胡桃醌,这些物质都能抑制其他植物的生长。澳大利亚的桉树能产生次生物质萜和酚,但在澳洲本地,别的植物已经适应了这种次生物质。当桉树迁植到美国时,次生物质就发挥了威力,能起到抑制其他植物生长的作用。

生物学家发现,植物的次生物质还能帮助动植物渡过难关。如有一类植物能分泌有毒的强心苷,斑蝶在它的叶片上产卵,卵孵化成幼虫,长成成虫时,体内已积累了大量强心苷,而鸟类不愿吃含强心苷的虫子,这样,幼虫便得以保留下来。自20世纪60年代科学家从未成熟的豌豆荚中提取出豌豆素(一种植物防卫素)起,人们已经从17个科200多种植物的次生物质中提取出植物防卫素。平时,植物并不合成植物防卫素,当病原菌入侵或植物表面受伤时,有抗病能力的植株在数小时内就迅速合成防卫素。

植物色素也是次生物质,它包括花色素、类黄酮色素、异戊二烯色素、醌色素等。人们普遍认为,植物制造色素是为了吸引动物,实际上可能还有其他原因,如类黄酮色素能吸收紫外线,因此能保护植物深层细胞不被灼伤,高海拔地区植物的表皮中类黄酮含量较多就是这个原因。

有不开花却能结籽的植物吗

植物传宗接代的一般规律,是先开花而后结籽。可在“植物王国”里,也有不“循规蹈矩”者,花不开就结籽,照样可以传宗接代。

堇菜科的一些植物,它们有的花朵就从来也不开放,而是在花内偷偷地喜结良缘,所以,人们见不到它的花朵盛开,却见它结出了种子。这种植物的特殊生理现象,在植物学里叫“闭花受精”。为什么这些植物不开花就能结籽呢?

美国有两位植物学家,通过两个有趣的实验,揭开了植物闭花授粉的秘密:植物有花不开,闭花授粉,是它们的一种巧妙的节能办法。

在美洲生长有一种叫“大花寇洛玛草”的植物。这种植物生长有能开放的花朵,通过媒介开花授粉;也生长有不开放的花朵,能闭花授粉。两种授粉现象兼而有之。两位植物学家研究发现:当气候干燥,植物缺少水分时,这种植物能开的花朵就减少,不能开的花朵则增加,这时主要靠闭花授粉;而在水分充足,植物不缺水时,能开的花就增加了,闭花授粉则减少。他们还发现:当缺水时,植物体内的一种激素——脱落酸明显增加。由此他们推测:是不是脱落酸在控制着植物的闭花授粉呢?于是,他们用稀释的脱落酸激素喷洒在供水充足的植物上,结果,这些并不缺水的植物也像缺水时一样,产生大量闭花授粉的花朵。设想得到了证实。他们进一步设想:脱落酸与植物体内的另一种激素——赤霉素是互相抵抗的激素。那么,赤霉素会不会控制植物开花授粉呢?他们用赤霉素水溶液喷洒干旱的植物,结果干旱缺水的植物开出大量的花朵,闭花授粉明显地减少。试验揭开了控制植物开花的谜,原来,在缺水时脱落酸大量增加,使得植物闭花授粉;水分充足时,植物体内赤霉素增加,使得植物开花授粉。

那么,为什么干旱时植物大量依靠闭花授粉呢?两位植物学家在研究中发现:植物开花授粉要比闭花授粉能量消耗得多。植物开花后,要使花朵维持到完成授粉,这一过程要消耗相当多的能量。在缺水的情况下,植物体内发生“能源危机”,无法供给开花所需要的能量,这时通过闭花授粉,甚至在花芽时就完成了授粉,就可以缩短花期,节约能量,保证后代的繁殖。这种高明的节能办法,是植物通过长期进化、自然选择的结果。

你知道植物中的“侏儒症”吗

人类如果生长激素分泌不足就会患上侏儒症,但你知道植物也有侏儒症吗?这种植物就是人工培育而成的“袖珍”树。有关资料介绍,外国现通过人工已培育出只有10厘米的袖珍树。资料说:有经验的日本花匠用瓦盆和木桶栽培出著名的盆栽袖珍树,它们在缺水和缺矿物质的状态下也能生长数十年,变成“成年”树和“老年”树,但同时仍保持袖珍形状不变。如今,在尼亚加拉瀑布附近的悬崖峭壁上也发现了这样的天然袖珍树。

加拿大植物学家起初发现,一棵生长在瀑布附近高180厘米的小崖柏看不出年轮,但通过仔细研究后才发现,它长有年轮,但非常窄,只有在显微镜下才能看清。年轮总共有350圈,说明其树龄为350年。通常崖柏生长虽缓慢,但在生长90年后仍可达15米高。另外还发现,生长在当地峭壁上的一种袖珍杉树也非常年老,它们的年龄一般从300年到800年。生长了20年的杉树看上去像棵幼苗,而生长了155年的树高也只有10厘米,它每年仅增长0.11克重量。看来,这是世界上生长最缓慢的树了。