书城童书凉开水可以养鱼吗:最不起眼的大学问
7506100000016

第16章 铁树为什么难开花——植物界的学问(1)

“铁树开花”是个成语,比喻非常罕见或者难以实现的事情,这个成语的意思就来自铁树难得开化的现象,民间甚至有“铁树开化,哑巴说话”、“千年铁树开了花”等俗谚,这些都说明了铁树开化的困度成度,可是铁树为什么难开化呢?

其实,铁树并不是在哪儿都难开化的,在热带,生长10年之后的铁树就能年年开化,在亚热带,铁树也会隔一两年就开一次花的,只是到了我国北方,铁树才极难开化。原来,铁树开化具有极强的地域性,铁树适应热带气候,养成了喜欢湿热,喜爱阳光的习性。我国北方气候寒冷,降雨量少,铁树生长速度慢,又难得遇到适合开化的气候,所以在北方,铁树开化就变得困难了。

植物是自然的重要组成,给人类提供食物,也给人类以美的感受,并且还有很多学问,在等待我们去探索,去发现。

一、为什么大多数水果是圆球形?

现在市面上卖的水果品种十分丰富,桃子、苹果、梨子、李子……如果你善于观察,就会发现它们都近似圆球形。

为什么大多数水果都是圆球形呢?

一般认为,圆球形水果比较能忍受风吹雨打。因为外表形状是圆球形的,所承受的风吹和雨打的力量比较小;另外,圆球形的水果表面积小,水果表面的蒸发量也就小,水分散失少,有利于水果果实的生长发育;再者,表面积小使得害虫的立足之处也少了,得病机会少了,成活率就高。相反,如果水果长成正方形,或其他不规则形状,水果表面积大,就会受到较大的风和雨的作用力;就会散失较多的水分;就会受到较多害虫的侵袭。这样,它的成活率就低。

圆球形水果长大成熟的多,其他形状的水果死去的多。长期这样,其他形状的水果被淘汰了,保留下来的水果都是圆球形。这是自然界长期自然选择的结果,正是“适者生存,不适者淘汰”。

二、水果也男女有别?

你相信吗,水果也有“雌”、“雄”之分,而“雌”水果的味道比“雄”水果更胜一筹。若选择“雌”水果吃,就更能感到味道的甜美。

橘子底部的橘蒂(底部正中的圆点)大者为“雌”,小者为“雄”。“雌”橘个儿略大,皮薄,核小且少,汁甘可口;而“雄”果略小,皮厚,核多,味带酸。

荔枝壳上端有刺呈尖状者为“雌”,壳薄,核小,汁水丰富且甜;而刺呈圆状者为“雄”。“雄”荔枝壳略厚,核稍大,汁水不如“雌”荔枝多,且味淡。

“雌”,的苹果蒂略大,“雄”的苹果蒂略小。“雌”苹果皮薄,汁水多,味甜爽口;而“雄”苹果则皮厚,汁水少,味道也差些。

“雌”梨蒂略小,核也小,肉质细嫩;反之,“雄”梨蒂稍大,核也大,肉质不如“雌”梨细嫩。

三、无籽西瓜是如何种出来的?

西瓜里总是含有一大堆种子,吃的时候,要把它吐出来。现在,人们已培育出没有籽(实际上是有籽的,不过种子还没有发育)而又多汁甜脆的西瓜。

这是人类认识自然、改造自然的结果。原来在自然界里,植物的体细胞的染色体数通常只为性细胞的二倍(性细胞的染色体数称为单倍),所以叫做二倍体植物。只有染色体为偶数倍的植物(如两倍、四倍等)才能产生种子,普通西瓜是二倍体植物,染色体数是22个,配成11对,所以能传宗接代。

除了极大多数需要开花结籽传宗接代的植物以外,自然界也有一些只结果实不结籽的植物。人们对这些不结籽的植物进行了观察研究,发现它们多半是三倍体植物。所谓三倍体,就是它们的体细胞(根、茎、叶等器官的细胞)的染色体数,为性细胞(花粉和卵细胞)的三倍。

研究发现,有些植物在环境条件剧烈变化下,会发生突变,能使体细胞的染色体加倍,现在人们常用一种生物碱——秋水仙素溶液来处理植物的种子,就能培育出多倍体植物。

无籽西瓜就是三倍体植物,它的染色体数是33个,当细胞分裂时,染色体分配不平衡,就造成了严重的不孕,结不出种子来,所以果实里绝大部分是无籽的。

为了培育三倍体西瓜,人们首先用0.01%~0.4%的秋水仙素溶液浸泡普通西瓜的种子,或者涂抹它的幼芽,来获得四倍体的西瓜植株的种子。然后种下四倍体西瓜种子,用普通西瓜作父本,四倍体西瓜作母本,进行杂交,这样就获得了三倍体西瓜种子。用三倍体西瓜种子种植,还不会产生出无籽西瓜。因为三倍体植株上雄花的花粉已失去了机能,没有受精的能力,必须把普通二倍体西瓜的花粉授到三倍体植株的雌花上,才能长出无籽西瓜。所以我们在瓜田里看到,三倍体西瓜和二倍体西瓜混种,有利于昆虫传粉。

四、含羞草为什么会“害羞”?

含羞草是一种豆科草本植物。它白天张开如羽毛一样的叶子,等到晚上就会自动合上。有趣的是你在白天轻轻碰它一下,它的叶子就像害了羞一样,悄悄合拢起来。你碰得轻,它动得慢,一部分叶子合起来;你碰得重,它动得快,在不到10秒钟的时间里,所有的叶子都会合拢起来,而且叶柄也跟着下垂,就像一个羞羞答答的少女,所以人们管它叫“含羞草”。

含羞草为什么会动呢?

大多数植物学家认为,这全靠它叶子的“膨压作用”。在含羞草叶柄的基部,有一个“水鼓鼓”的薄壁细胞组织,名叫叶枕,里面充满了水分。当你用手触动含羞草。它的叶子一振动,叶枕下部细胞里的水分,就立即向上或两侧流去。这样一来,叶枕下部就像泄了气的皮球一样瘪了下去,上部就像打足了气的皮球一样鼓了起来,叶柄也就下垂、合拢了。在含羞草的叶子受到刺激合拢的同时,会产生一种生物电,把刺激信息很快扩散给其他叶子,其他叶子也就跟着合拢起来。过了一会儿,当这次刺激消失以后,叶枕下部又逐渐充满水分,叶子就会重新张开,恢复原来的样子。

五、为什么仙人掌没有叶子呢?

仙人掌的老家在南美和墨西哥,它们的祖辈们面对严酷的干旱环境,与滚滚黄沙斗,与少雨缺水、冷热多变的气候斗,千万年过去了,它们终于在沙漠里站稳脚跟,然而体态却变了样——叶子不见了,这是为什么呢?

这种变化对仙人掌之类植物大有好处。大家知道,植物的喝水量很大,它们喝的水大部分消耗于蒸腾作用。叶子是主要的蒸腾部位,大部分水分都要从这里跑掉。据统计,每吸收100克水,大约有99克通过蒸腾作用跑掉,只有1克保持在体内。在干旱的环境里,水分来之不易,哪里承受得起这样的“巨额支出”呢?为对付酷旱,仙人掌的叶子退化了,有的甚至变成针状或刺状。这就从根本上减少了蒸腾面,“紧缩了水分开支”。仙人掌节水能力到底有多大?有人把株高差不多的苹果树和仙人掌种在一起,在夏季里观察它们一天消耗的水量,结果是苹果树10~25千克,而仙人掌却只有20克,相差上千倍。这不是仙人掌吝惜,而是生存的必需。若把一株具有茂密叶片的苹果树栽在沙漠里,它肯定就活不了。

仙人掌的刺也有多种,有的变成白色茸毛,密披身上,它们可以反射强烈的阳光,借以降低体表温度,也可以收到减少水分蒸腾的功效。

仙人掌一方面最大限度地减少水分蒸腾,一方面却大量贮水。仙人掌的茎干变成肉质多浆,根部也深入沙地里,就能够吸收并贮存大量水分,因为这种肉质茎含有许多胶水物,吸水力很强,但水分想逸散却很困难。

仙人掌之类植物正是以它们体态的这些变化来适应干旱气候的,这就是仙人掌多肉多刺的原因。

六、无花果真不开化吗?

你是不是认为无花果不开花只结果呢?告诉你吧,要是这样理解就大错特错了。其实开花结果是植物生长的规律,只有少数植物只开花不结果,但是,绝对没有不开花就结果的植物。

一般的花都是花被和雌雄蕊长在花托上,人们一眼就能看到它。无花果的花长在花托的里而而日耳得得很小,肉眼很难看见,膨大后的花托,就是我们所吃的果实。所以,我们吃的无花果并不是它真正的果实,而是花托膨大的肉球。

如果把无花果的花托切开,用显微镜仔细观察,就会看到许多小的凸起物,那就是无花果的花,在生物学上,这叫做隐头花序。由于无花果的花很小,而且全部被包在花托里,所以人们错误地认为它不开花只结果。

七、玉兰花为什么先开花后长叶?

一般的植物都是先长叶后开花,而有些植物却与众不同。在春寒料峭的时候,它们的枝头还是光秃秃的却已含苞怒放了。例如,腊梅、玉兰花和迎春花就是这样的植物。玉兰花盛开时,花瓣展向四方,使庭院青白片片,白光耀眼,具有很高的观赏价值;再加上清香阵阵,沁人心脾,实为美化庭院之理想花种。你知道玉兰花为什么先开花后长叶吗?

不同的植物有不同结构的芽,一种是发育为营养枝的叫叶芽,一种是里面有花或花序的雏形叫花芽,还有一种是发育为枝但又有花或花序的叫混合芽。每一种植物的各个器官的功能,对气温都是有它的特殊要求的。玉兰花的花芽与叶芽是分开的。花芽大,生长在枝顶,在低温下即可开花,因此在头年的冬季就可以在枝头看见它。等到春天稍暖和的时候,花芽就逐渐长大起来而开花。但对叶芽来说,这种气温还是太低,没有满足它生长需要,因而仍然潜伏着,没有长大。随着温度逐渐升高,到了满足它生长需要的时候,叶芽才慢慢长大。因此,玉兰花就形成先开花后长叶的现象。

八、西瓜种子在果实内为什么不发芽?

夏天,是西瓜成熟的季节,满载西瓜的车船从产地源源不断地运人城市。有趣的是,在长途运输中,西瓜即使已非常成熟,种子也决不会在瓜内发芽。而其他植物,如采收后的油菜,油菜籽在荚角里遇有适宜的温度和湿度,便会发芽后破荚而出。这是为什么?

原来,西瓜果实的浆汁中,含有大量抑制种子生长的酚类物质,如咖啡酸、阿魏酸等。它们能促使植物体内的吲哚乙酸酶含量增加,并催化合成大量的吲哚乙酸。吲哚乙酸是一种植物生长激素,主要是促进植物细胞的分裂和细胞伸长、增加。但它的作用与浓度的大小有密切关系,在低浓度时(一般在1×10-6~100×10-6)会促进生长,高浓度时(一般在100×10-6~150×10-6)则抑制生长,甚至杀死植物。

同时,咖啡酸和阿魏酸还会干扰植物体内能量的转化、ATP的生成,使种子在萌发时得不到必需的能量供应,而处于被抑制状态。只有当西瓜籽离开了浆汁包裹的瓜瓤,用水冲洗后,消除了抑制种子发芽的物质,种子才有可能正常地萌发。在西瓜播种前,瓜农通常将种子用冷水浸泡4~5小时,搓去表面黏液,这样便可提高种子的发芽率。

除了西瓜以外,绝大多数瓜果类以及番茄等种子也有这种特性。

九、向日葵为什么老爱追太阳?

向日葵的花梗上长着一个金色的大花盘,花盘的中心有上千朵小管状花,花盘的边缘长着一两圈舌状花。每朵管状花成熟后,便会结出一颗葵花子。那美丽的大花盘在生长过程中,为什么总是向着太阳呢?

向日葵面向太阳的秘密,就在于花盘下面的茎部里含有一种“植物生长素”。这种生长素胆小怕光,一遇光线照射,就会躲到背光的一面去,同时它还刺激背光一面的细胞迅速繁殖,所以,背光的一面就比向光的一面生长得快,使向日葵产生了向光性弯曲。

随着太阳的移动,植物生长素在茎里也不断地背着阳光移动。这样向日葵花盘就总跟着太阳转。当结子后,向日葵的花盘太重了,它就会低下头,不再随着太阳转了。

十、牵牛花为什么要向上爬?

牵牛花的茎细细软软的,还有很多柔软的“触手”,它们总爱吹着可爱的小喇叭,攀着其他植物,使劲儿地向上爬呀、爬呀……

这是因为大部分植物都喜欢长得高高的,这样才能获得更多的阳光和空气,使自己生长发育得更好。

但是,植物要这么高,茎干就要非常粗,要消耗大量的养料。

牵牛花的茎又软又细,不需要消耗很多养料,但却需要借助别的物体才能向上生长。

它的茎外侧长得快,内侧长得慢,茎尖前面的小短茎能攀附在其他高大物体上,一遇到其他的物体它就能缠绕往上爬行了。

科学家研究发现:植物体内有一种生长素,它有时能加速细胞生长,但在浓度高的时候反而会抑制细胞生长。

因此,牵牛花依靠体内生长素分布的多少,就可以使茎的生长速度不一致。有时左边比右边生长快,有时右边比左边生长快。于是开始了旋转生长,缠绕、攀附、爬竿的能力也就产生了。

除了牵牛花以外,还有许多植物也有爬竿的本领,如南瓜、丝瓜、黄瓜、豇豆、常春藤、葡萄等,它们都是攀援植物。

十一、室内养植物该怎么选?

室内栽培植物,一定要考虑它们的呼吸方式。绿色植物在生长过程中,同时进行光合作用和呼吸作用。在室内光照不足时,光合作用被抑制,主要进行呼吸作用。

植物呼吸时,有些是吸人二氧化碳,呼出氧气,叫吐氧植物;而有些则正相反,为吸氧植物。经测试,在夏季只要温度达到30℃以上,植物的呼吸作用就会大大增强,吸氧植物呼出的二氧化碳比冬季要高很多,造成室内空气质量大幅下降。1间5平方米的房间,1株植物1夜(8小时)呼出的二氧化碳,可使室内二氧化碳浓度上升0.3%。每千克植物在夜间进行呼吸,平均每小时呼出的二氧化碳则为1毫克。夏季开空调时往往紧关窗户,空气不流通,居室内的二氧化碳浓度本来就高,若再在室内摆放争夺氧气的花卉,就会对人体形成潜在危害。

如果养盆吐氧植物,就可以补充居室内的氧气。一般的植物在白天将位于叶背面的气孔打开,进行光合作用和气体交换,而蝴蝶兰类植物则不同,它是吐氧植物,原本生活在热带丛林,由于热带雨林白天的温度很高,大量水分很容易蒸发散失,于是它在白天关闭叶片背面的气孔,到了晚上待周围环境气温降低到适当的温度后,才开启叶片背面的气孔,排出氧气,吸收二氧化碳。仙人掌类植物,如仙人球、令箭荷花等也是吐氧植物,它们可以在晚间呼出氧气。它们在清新空气的同时,还可使室内空气湿润温和。在夏季使用空调的房间,种上一盆仙人掌,直接用来调节房间的空气,帮助抵御空调带来的不适感。

另外,还有凤梨科植物,如紫花凤梨、红掌丽穗凤梨、火炬凤梨、七彩菠萝等;龙舌兰科植物,如酒瓶兰、金边虎尾兰、金边短叶虎尾兰、棒叶虎尾兰等;花木类植物,如中国兰、巴西铁树、富贵竹等都是吐氧植物。

十二、冬季为什么要把树干刷白?

冬季到来之前,我们经常会看到公园、果园或者许多道路两旁的树干下部被刷成了白色。这是什么道理呢?