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植物中的曲線

 昵稱1769601 2011-09-16
              
    牽牛花(右手螺旋)

  世間萬物,各有其性,以植物而言,枝蔓莖干絕大多數(shù)都是直向生長的,而有一些植物卻是盤旋生長的。如攀援植物五味子的藤蔓就是左旋按順時針方向纏繞生長的。與此恰恰相反,盤旋在支架上的牽?;ǖ奶僭谛D時,卻一律按逆時針方向盤旋而上,如果人為地將其纏成左旋,它生出新藤后仍不改右旋特性。

  令人驚異的是,還有極少數(shù)植物藤蔓的螺旋是左右兼有的。如葡萄就是靠卷須纏住樹枝攀援而上,其方向忽左忽右,既沒有規(guī)律也沒有定式。英國著名科學家科克曾把植物的螺旋線稱為"生命的曲線。

  植物的枝蔓莖干為什么會出現(xiàn)左右旋轉生長的現(xiàn)象呢?一般認為,這是由于南北半球的地球引力和磁力線的共同作用。而最新的研究表明,植物體有一種生長素能控制其器官(如莖、藤、葉等)的生長,從而產(chǎn)生螺旋式的生長(攀援),這是個遺傳問題。

  那么,遺傳又從何而來?近年來,科學家通過研究認為,遺傳的發(fā)生也與地球的兩個半球有關。遠在億萬年以前,有兩種攀援植物的始祖,一在北半球,一在南半球。植物為了得到充足的陽光和良好的通風,緊緊跟蹤東升西落的太陽,漫長的進化過程使它們形成了相反的旋向,而那些起源于赤道附近的攀援植物由于太陽當頭而沒有固定的旋向,便成為左旋和右旋兼而有之的植物。

    五味子(左手螺旋)

    如果有人說,植物也像動物那樣有記憶能力,恐怕你聽了不會相信。但這種說法有一定的科學根據(jù)。不久前,科學家們在一種名叫"三葉鬼針草"的植物身上,進行了一項有趣的實驗。結果證明,有些植物不僅具有接收信息的能力,而且還有一定的記憶能力。

  這項實驗是法國克累蒙大學的學者設計的。他們選擇了幾株剛剛發(fā)芽的三葉鬼針草,整個幼小的植株總共只有兩片形狀很相似的子葉。
 
  一開始,研究者用4根細細的長針,對右邊一片子葉進行穿刺,使植物的對稱性受到破壞。過了5分鐘后,他們用鋒利的手術刀,把兩片子葉全部切除,然后再把失去子葉的植株放到條件很好的環(huán)境中,讓它們繼續(xù)生長。

  想不到5天后,有趣的情況發(fā)生了,那些針刺過的植株,從左邊(沒受針刺)萌發(fā)的芽生長很旺盛,而右邊(受到過針刺)的芽生長明顯較慢。這個結果表明,植物依然"記得"以前那次破壞對稱性的針刺。以后科學家又經(jīng)過多次實驗,進一步發(fā)現(xiàn),植物的記憶力大約能保留13天。

  植物怎么會有記憶呢?科學家們解釋說,植物這種記憶當然不同于動物,它們沒有與動物完全一樣的神經(jīng)系統(tǒng),可能是依賴(lài)離子滲透補充而實驗的,應當說,關于植物記憶的問題,在目前還是一個沒有被徹底解開的謎。

  神秘果

  在中國的海南省,有一種非常有趣的植物,叫神秘果。它的果紅色,較小。人一旦嚼了一個神秘果后,再吃其它的水果都是甜甜的,而不管吃的是苦澀的青香蕉皮或者是青橄欖?,F(xiàn)在知道,人的味覺是由舌苔上的各種受體決定的,而神秘果中有一種特定的蛋白酶,能修飾這些味覺受體,從而使得人的味覺響應發(fā)生變化。

  感受音樂

  動物腦體內(nèi)有一塊音樂區(qū),能感受音樂的作用。法國的植物學家兼音樂家斯特哈默通過生動的試驗證實:植物對音樂也相當敏感。他通過給番茄樹每天彈奏3分鐘的特定曲目,使得該樹的生長速度提高了2.5倍,而且長出的番茄既甜且耐蟲害。斯特哈默理所當然地認為,這是由于音樂的神奇作用。

  并不是任何一首曲目都能觸動植物的音樂敏感區(qū),曲目的選擇大有講究,這也正是科學與藝術的微妙區(qū)別。按斯特哈默的研究,音樂中的每一個樂章都應該對應植物體內(nèi)蛋白質(zhì)的某一個氨基酸分子,一首曲子實際就是一個蛋白質(zhì)完整的氨基酸排列順序。這樣,植物聽到這一曲目時,體內(nèi)的某些特殊酵素就會更加活躍,從而促進植物的生化作用及快速生長。

  斯特哈默創(chuàng)作這些曲目時頗費心思,以植物細胞色素氧化酶來說,他必須首先通過精確的物理實驗來分析出該酵素的氨基酸順序,然后再利用量子物理學的一些專業(yè)知識計算每個氨基酸的振動頻率,最后,再將這些振動轉譯成植物能夠聽到的音樂頻率。

  植物能聽懂音樂的內(nèi)在機制,還需科學家進一步研究。
關于植物的新發(fā)現(xiàn):“生命曲線”

   世間萬物,各有其性,以植物而言,枝蔓莖干絕大多數(shù)都是直向生長的,而有一些植物卻是盤旋生長的。如攀援植物五味子的藤蔓就是左旋按順時針方向纏繞生長的。與此恰恰相反,盤旋在支架上的牽?;ǖ奶僭谛D時,卻一律按逆時針方向盤旋而上,如果人為地將其纏成左旋,它生出新藤后仍不改右旋特性。

  令人驚異的是,還有極少數(shù)植物藤蔓的螺旋是左右兼有的。如葡萄就是靠卷須纏住樹枝攀援而上,其方向忽左忽右,既沒有規(guī)律也沒有定式。英國著名科學家科克曾把植物的螺旋線稱為“生命的曲線”。


  植物的枝蔓莖干為什么會出現(xiàn)左右旋轉生長的現(xiàn)象呢?一般認為,這是由于南北半球的地球引力和磁力線的共同作用。而最新的研究表明,植物體有一種生長素能控制其器官(如莖、藤、葉等)的生長,從而產(chǎn)生螺旋式的生長(攀援),這是個遺傳問題。

  那么,遺傳又從何而來?近年來,科學家通過研究認為,遺傳的發(fā)生也與地球的兩個半球有關。遠在億萬年以前,有兩種攀援植物的始祖,一在北半球,一在南半球。植物為了得到充足的陽光和良好的通風,緊緊跟蹤東升西落的太陽,漫長的進化過程使它們形成了相反的旋向,而那些起源于赤道附近的攀援植物由于太陽當頭而沒有固定的旋向,便成為左旋和右旋兼而有之的植物。


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    報復行為

  動物有報復行為,植物也有報復行為。秘魯千多拉斯山里生長著一種不到半米高、有如臉盆大小的野花。每朵花都有5個花瓣,每個花瓣的邊緣上生滿了尖刺。你不去碰它倒也相安無事,但如果你碰它一下,那就活該你倒霉。它的花瓣會猛地飛彈開來傷人,輕者讓你流血,重者則會留下永久的疤痕。

  非洲的馬達加斯加島上有一種樹,形狀似一棵巨大的菠籮蜜,高約3米,樹干呈圓筒狀,枝條如蛇,當?shù)厝朔Q為蛇樹。這種樹極為敏感,一旦有人碰到樹枝,就會被它認為是敵對行為,很快被它纏住,輕則脫皮,重則有生命之虞。

  植物的報復性行為已引起科學家的關注,它實際是植物的一種自我保護行為,是植物在長期進化過程中形成的特殊功能。

   左右撇子

   生活中,人有右撇子和左撇子之分,統(tǒng)計數(shù)字表明,右撇子是左撇子的7倍。有趣的是,生物學家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),植物也有左右撇子,它們的葉、花、果、根、莖能向右或左旋轉。如同右撇子的人右手發(fā)育強壯有力那樣,右撇子植物的右邊葉子生長也強壯,左邊則相對差些。

  錦葵和菜豆是植物中左撇子的典型例子。生物學家發(fā)現(xiàn),錦葵的左旋葉子是右旋葉子的4.6倍;菜豆的左旋葉子則是右旋葉子的2.3倍。與此相反,大麥和小麥卻都是右撇子,大麥的右旋葉子是左旋的17.5倍。

  血型的奧秘

  植物同人類一樣,也有血型,是千真萬確的事實。山本茂是日本警察科學研究所的一位知名法醫(yī),他研究植物血型純屬偶然。據(jù)傳,一日本婦女夜間死于床頭,經(jīng)化驗血跡為O型,而枕頭上的血卻是AB型,于是被疑為他殺。但除此之外,并無兇手作案的任何依據(jù)。這時有人半開玩笑地說:莫非枕頭內(nèi)的蕎麥皮屬AB型?這個提示給一籌莫展的山本茂以極大的啟迪,他決定對蕎麥皮進行化驗,最后發(fā)現(xiàn)蕎麥皮確實屬AB型,這使他欣喜若狂。

  此后,山本茂又認真對500多種植物作了化驗,進而證實了植物也有血型這一結論的普遍性。例如蘋果、草莓、西瓜為O型,枝狀水藻等為B型,李子、葡萄、蕎麥等屬于AB型。只是至今還沒有發(fā)現(xiàn)有A型的植物。

  植物本無血液,何以有血型之分呢?根據(jù)現(xiàn)代分子生物學的基礎理論可知,所謂人類血型,系指血液中紅血球細胞膜表面分子結構的類型。而植物體內(nèi)相應存在汁液,這種汁液細胞膜表面同樣具有不同分子結構的類型,這也就是植物也有血型的奧秘所在。

  愛恨情仇

   并不是人類和動物才懂得愛和恨,植物也有愛和恨。當然這種愛和恨不是感情的表現(xiàn),而是體現(xiàn)在生長狀況上:有的植物能和睦相處,有的則是冤家對頭。
 
  科學家經(jīng)過實踐證明:洋蔥和胡蘿卜是好朋友,它們發(fā)出的氣味可驅趕相互的害蟲;大豆喜歡與蓖麻相處,蓖麻散發(fā)出的氣味使危害大豆的金龜子望而生畏;玉米和豌豆間作,兩者生長健壯,相互得益;葡萄園里種上紫羅蘭,能使結出的葡萄香甜味濃;玫瑰和百合是好朋友,把它們種在一起,能促進花繁葉茂;旱金蓮單獨種植時,花期只有一天,但如果讓它與柏樹為伴,花期可延長三四天;在月季花的盆土中種幾棵大蒜或韭菜,能防止月季得白粉病。英國科學家用根、莖、葉都散發(fā)化學物質(zhì)的蓮線草與蘿卜混作,半個月內(nèi)就長出了大蘿卜。

   相反,有一些植物則是冤家對頭,彼此水火不容。如丁香花和水仙花不能在一起,因為丁香花的香氣對水仙花危害極大;郁金香和毋忘草、丁香花、紫羅蘭都不能生長在一起,否則會互不相讓;小麥、玉米、向日葵不能和白花草、木樨生長在一起,不然會使這些作物一無所獲;另外,黃瓜和番茄,蕎麥和玉米,高粱和芝麻等,也都不能種在一起。

  研究植物之間的相生相克,是一門新興學科--生物化學群落學??茖W家認為,這門科學可以指導人們更好地規(guī)劃城市綠化、美化環(huán)境,合理布局農(nóng)作物種植。在栽培植物時,應注意把相互有利的栽在一起,千萬不要讓冤家對頭同居,以免同室操戈,兩敗俱傷。 

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