人与自然 系列丛书-第102章
按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
囊镀蛭惺艿剿榈闹亓慷硕槐悖绕渌茏杂勺栽谠硕囊镀菀资苌恕：罄此钟萌宋姆椒ò岩镀潭ㄗ。驳玫较嗬嗨频慕峁Ｔ诘笔保锒乃淙晃薹ㄖ苯硬饬恳镀奈露龋隙ǎ镀乃咴硕灾参锷ぜ泻么Γ残碇饕俏吮；ひ镀缘钟雇淼暮洹！�
达尔文的说法似乎有一定道理，可是它缺乏足够的实验证据，所以一直没有引起人们的重视。直到本世纪的60年代，随着植物生理学的高速发展，科学家们才开始深入研究植物的睡眠运动，并提出了不少解释它的理论。
起初，解释睡眠运动最流行的理论是“月光理论”。提出这个论点的科学家认为，叶子的睡眠运动能使植物尽量少遭受月光的侵害，因为过多的月光照射，可能干扰植物正常的光周期感官机制，损害植物对昼夜长短的适应。
然而，使人们感到迷惑不解的是，为什么许多没有光周期现象的热带植物，同样也会出现睡眠运动，这一点用“月光理论”是无法解释的。
后来科学家们又发现，有些植物的睡眠运动并不受温度和光强度的控制，而是由于叶柄基部中一些细胞的膨压变化引起的。例如，合欢树、酢浆草、红三叶草等，通过叶子在夜间的闭合，可以减少热量的散失和水分的蒸腾，起到保温保湿的作用，尤其是合欢树，叶子不仅仅在夜晚会关闭睡眠，在遭遇大风大雨袭击时，也会渐渐合拢，以防柔嫩的叶片受到暴风雨的摧残。
这种保护性的反应是对环境的一种适应，与含羞草很相似，只不过反应没有含羞草那样灵敏。
随着研究的日益深入，各种理论观点一一被提了出来，但都不能圆满地解释植物睡眠之谜。正当科学家们感到困惑的时候，美国科学家恩瑞特在进行了一系列有趣的实验后提出了一个新的解释。他用一根灵敏的温度探测针，在夜间测量多花菜豆叶片的温度，结果发现，呈水平方向（不进行睡眠运动）的叶子温度，总比垂直方向（进行睡眠运动）的叶子温度要低1℃左右。恩瑞特认为，正是这仅仅1℃的微小温度差异，成为阻止或减缓叶子生长的重要因素。因此，在相同的环境中，能进行睡眠运动的植物生长速度较快，与那些不能进行睡眠运动的植物相比，它们具有更强的生存竞争能力。
植物睡眠运动的本质正不断地被揭示。更有意思的是，科学家们发现，植物不仅在夜晚睡眠，而且竟与人一般同样也有午睡的习惯。小麦、甘薯、大豆、毛竹甚至树木，众多的植物都会午睡。
原来，植物的午睡是指中午大约11时至下午2时，叶子的气孔关闭，光合作用明显降低这一现象。这是科学家们在用精密仪器测定叶子的光合作用时观察出来的。科学家们认为，植物午睡主要是由于大气环境的干燥和炎热。
午睡是植物在长期进化过程中形成的一种抗御干旱的本能，为的是减少水分散失，以利在不良环境下生存。
由于光合作用降低，午睡会使农作物减产，严重的可达三分之一，甚至更多。为了提高农作物产量，科学家们把减轻甚至避免植物午睡，作为一个重大课题来研究。
我国科研人员发现，用喷雾方法增加田间空气湿度，可以减轻小麦午睡现象。实验结果是，小麦的穗重和粒重都明显增加，产量明显提高。可惜喷雾减轻植物午睡的方法，目前在大面积耕地上应用还有不少困难。随着科学技术的迅速发展，将来人们一定会创造出良好的环境，让植物中午也高效率地工作，不再午睡。
植物血型之谜
人类与动物都有血型，这是大家知道的。而使人感到惊奇的是，人们发现植物也有血型。植物既没有红色的血液，又没有红细胞，怎么会有血型呢？
这一科学之谜，引起了科学家们的关注。
大家知道，人和一些动物的血液是红色的，里面有红细胞，在红细胞的表面有一种特殊的抗原物质，是它决定了血液的类型（即血型）。但是植物没有红色的血液，也没有红细胞，为什么会有血型呢？科学家通过研究发现，植物体内有类似于人的附在红细胞表面上的血型物质，即血型糖。人体的血型也是由血型糖来决定的，O型血、A型血、B型血，分别由岩藻糖、N—乙酰—D—半乳糖、D—半乳糖所决定。植物体内也有和人类这些血型物质相同的东西，其中以红色果实的植物中数量最多。科学工作者还发现，大多数植物的种子和果实都含有血型物质，并且植物的血型物质在果实成熟和发育过程中，从无到有逐渐增多，到发育成熟后，血型物质便达到最高点。
现在人们已知道，大部分生物的机体内部有血型物质，决定血型的抗原性的基本物质是氨基多糖和蛋白质。由于各种氨基多糖的差别很大，结构也不稳定，所以血型物质种类很多。因而造成了不同种生物血型物质的不同，即使是同种生物，血型物质也不相同。
那么，生物界为什么会存在血型物质呢？目前还不十分清楚。但是，科学家对血型物质的作用已有了一定的了解。比如，通过实验发现，生物体内的糖链合成达到一定长度时，在它的顶端就会形成血型物质，然后合成就停止了。也就是说，血型物质是起一种信号作用。有的科学家认为，植物的血型物质，还具有贮藏能量的作用；由于它的粘性大，似乎又担负着保护植物体的任务。
植物血型之谜，虽然目前还没有全部揭开，但是已开始在侦破案件中应用。据报道，前不久在日本中部地区的某县里发生了一次车祸，一名儿童被撞伤，但是肇事司机把车开跑了。后来警察在一个乡村发现了这辆汽车，经过验证轮子上的血型，除了有被撞儿童的O型血外，还有B型血和AB型血。
当时警察认为，这辆汽车除了撞伤这位儿童外，还撞伤或撞死过其他人，但司机只承认撞伤了那名儿童，不承认还撞过其他人。后来经过科学研究所的验证，原来其余两种血型是植物的血型，这样才使案件得到正确处理。此外，植物血型还能帮助破案。比如，根据遇害者胃里的食物化验结果，可以知道死者在遇害前吃过什么东西，从而可发现破案线索。
现在日本已研究出了检验荞麦、胡萝卜等一些植物的抗血清。山本茂等人声称，一旦有了已经确定血型的植物的全部抗血清，就能准确地判断植物的种类，这样，利用植物血型侦破案件的时代就将到来。
对植物血型的探索，还只是刚刚揭开帷幕，植物体内为什么会存在血型物质，血型物质对植物本身有什么意义等问题，还没有完全弄清楚，尚待科学家们去进一步研究和探索。随着研究工作的不断深入和进展，人们也将会揭示出植物血型在其他方面的广泛用途。
植物分布之谜
地球上的种子植物有20～25万种。它们的分布情况十分有趣，有的种类分布的范围极广，例如藜科植物中的藜（又名灰菜），是一种一年生草本植物，喜欢生长在荒废地上，特别是垃圾堆附近。春天，靠种子发芽，一长一大片。它们是世界性的广泛分布的种，欧、亚、美洲均有，禾本科的狗尾草也是世界性的种。
有些种类分布范围却比较窄，如油桐、杜仲皆我国特产。有的种不仅分布范围窄，而且环境特殊，例如太行花，属蔷薇科，只在河南北部、河北西南部和山西南部能见到，且多生长于干旱地方或岩石缝中。又如绒毛皂荚，只在湖南南岳衡山有，且只有两株，成为珍稀濒危植物。。十分有趣的是，有些植物的种的分布是间断的，如天麻，属兰科。我国东北有，西南有，而华北却极罕见。木兰科的鹅掌楸属只有两个种，一个种分布在中国，一个种分布在美国，中间隔着浩翰的太平洋，这两个种的形态十分相似，这也是一种间断分布。
植物学家们对植物的分布，尤其是间断分布有浓厚的兴趣。他们对为什么产生这种现象迷惑不解，又舍不得丢下这类问题不管。近一二百年来，国内外学者对植物的分布之谜作了大量研究，搞清了一些问题，但有些仍停留在学术讨论阶段，有些则根本不知怎么回事。
有这样一些植物，同是一个种，有的居群分布在东北，有的居群分布在西南，而华北却没有（居群是由同种的个体组成的，居群有大有小，一个种是由许多居群组成的）。居群之间竟可以间隔这么远，这就叫做间断分布。
天麻属兰科，就是上述这样的种，唇形科的夏枯草也类似，在东北有分布，在华北没有分布，属长江流域的安徽却有很多。
为什么会出现这种间断分布呢？一些植物学家推想，这些植物原来是不间断分布的，后来由于某一地区环境变迁，不适宜于这种植物生长而绝迹，于是就出现了分布区中的间断现象。例如天麻，在华北地区本来没有分布，忽然有一年在河北省井陉地区发现少量的野生天麻，这说明华北地区以前也曾有天麻分布。可能因为天麻是著名药物，大量的人工采挖使它在华北绝迹了，今天偶尔见到几根，也许是大难中不死侥幸逃脱了“厄运”者。从这里可见人工保护自然植物资源的重要性。
间断分布会不会是一个种从两个不同地区起源而造成的呢？这个可能性不大。一般来说，种的起源总是一次，不可能两次。
一个有趣的例子是，在紫草科的附地菜属中，有一种蒙山附地菜，历来仅知为山东特产，也只分布于泰山和蒙山。这是一种极不起眼的小草本植物，花也极校近些年调查，发现在北京市门头沟区的龙门涧有它生长，而且是一位业余采集家采到的，经鉴定确认为蒙山附地菜。从北京到山东泰山的距离不短，这无疑是间断分布。这个间断地区并无重大环境变迁，那么为什么这种小草会间断分布呢？
蒙山附地菜不能当菜吃，也不是什么了不起的中草药或花卉，因此它不会被人大量采挖，也不大可能是有人从山东带了它的果实（不管有意或无意）来撒在北京的。因此，这种间断分布真不知是怎么回事了。
植物“自卫”之谜
植物在遇害时能不能像某些动物那样奋起自卫？不少科学家正想方设法对此作出满意的答复。
1970年，美国阿拉斯加州的原始森林中野兔横行，它们疯狂地啃食嫩芽、破坏树根，严重威胁植物的生存。人们绞尽脑汁围捕野兔，但收效不大。
就在这时，奇迹出现了，野兔们集体闹起肚子，死的死，逃的逃，几个月后森林中再也见不到它们的踪迹。原来，兔子啃过的植物重新长出的芽、叶中产生了大量的叫“萜烯”的化学物质，野兔吃了它，厄运就降临了。1981年，同样的事情再度重演。一种叫舞毒蛾的害虫袭击美国东部的橡树林，400亿平方米的橡树叶子在短短的时间内被啃得精光。严重的灾情使林学家们感到一筹莫展，因为对付舞毒蛾这种危害强烈的害虫，任何措施都无济于事。可奇迹又出现了，植物的“自卫”使橡树林在遭灾一年后恢复了青春。橡树叶的化学成分分析表明，虫咬前叶子所含的单宁酸并不多，被舞毒蛾噬咬后，橡树叶中单宁酸含量大增。它一旦跟害虫胃内的蛋白质结合，舞毒蛾就很难消化橡树叶，变得病恹恹的，或一命呜呼，或被鸟类啄食。
英国植物学家厄金·豪克伊亚发现白桦树和枫树也会“自卫”：受到害虫进攻后，几小时或几天内就能生成酚类、树脂等杀虫物质。有趣的是，美国科学家还发现，受害的柳树、糖槭等植物会通过散发挥发性物质，向远处的伙伴发出入侵的警报，及时通知同类做好集体自卫的准备。
植物既无神经，也无意识，它们是如何感受到害虫侵袭的？又是如何适时调整，合成对自身无害、而对害虫却有威胁的化学物质？它们又是如何发出和接收入侵“警报”的？这些至今还是难解的谜。
动物迁徙和洄游之谜
在动物界，存在着许多的人类未解之谜，例如鸟类的迁徙及鱼类的洄游。
为了揭示动物迁徙和洄游的奥秘，科学家进行了长期的研究。
有人认为，鸟类春季的迁徙与繁殖有关。因为越冬地夏季酷热，不适宜鸟的产卵繁殖，所以春季要迁徙到相对较冷的北方进行繁殖，那里纬度高，夏季日照长，有利于哺育幼鸟。而越冬迁徙则是由于食物缺乏引起的，繁殖地区冬季严寒，大地被冰雪覆盖，万物萧疏，昆虫、谷物几乎绝迹，对鸟类觅食和生活十分不利，所以秋天时就南去越冬，迁徙到食物丰富的地方栖息。
但是，气候、食�
