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神奇植物的“情”和“智”

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植物能“睡”

(接上期)迄今为止,科学家已经从含羞草、决明属、叶下珠属、铁扫帚、合欢属五种豆科植物中各自成对地分离出了“睡眠”物质与“觉醒”物质。各植物的这些物质对于其他植物完全不起作用。例如,即使将合欢属的“睡眠”或“觉醒”物质以10万倍的浓度作用于含羞草,也完全没有效果。

那么,“生物钟”怎样控制植物的“睡眠运动”呢?科学家通过定时采集、萃取、测量植物体内所含的“睡眠”或“觉醒”物质发现,“觉醒”物质的浓度几乎全天恒定,而“睡眠”物质的浓度却是在张开叶子的白昼减少,在闭合叶子的黑夜增加。也就是说,“觉醒”物质与“睡眠”物质的平衡浓度的变化,决定了叶子是闭合还是张开。

植物能“吃”

一朵美丽异常的鲜花在云遮雾罩的沼泽地里盛开着,发出一缕缕诱人的香气。一只蜜蜂禁不住花香的诱惑,急速扇动着翅膀,发出“嗡嗡”的尖叫声,扑向眼前的猎物。当它落到花朵上后,才发现自己犯了一个致命的错误,但为时已晚――叶子迅速闭合,就像食肉动物吞下猎物一样,可怜的蜜蜂只进行了短暂的挣扎,便成了植物的腹中餐。

这一幕有点像科幻大片里的情节,但却是自然界中的真实现象。这种植物就是维纳斯捕蝇草。之所以用维纳斯来给它命名,是因为植物学家发现,这种植物对昆虫的诱惑与漂亮女人对男人的诱惑存在某些类似之处。

捕蝇草能吃蜘蛛、苍蝇、蟋蟀、蛞蝓以及各种毛虫等。维纳斯捕蝇草为何要吃昆虫呢?与其他植物一样,它也是通过光合作用未获取营养的,利用太阳能促使二氧化碳和水转换成糖和氧,然后糖又转换成三磷酸腺苷这种能量形式。除了合成葡萄糖外,这种植物还需要氨基酸、维生素以及其他维持其生命所需的细胞成分。为了得到这些物质,维纳斯捕蝇草必须补充以下养分:氮(制造氨基酸、核酸和蛋白质)、磷(是携带能量的三磷酸腺苷成分的一部分)、镁(是酶所不可或缺的一种合作要素)、硫(能制造某种氨基酸)、钙(制造植物细胞壁)、钾(调节水在植物体内的进出运动)。

然而,在维纳斯捕蝇草居住的沼泽地的土壤中却缺少以上这些营养物质。由于自身无法制造生长所必需的构结材料,因而大部分植物在这种环境中都无法生存。然而,在长期的进化中,维纳斯捕蝇草逐渐适应了这种独特的生态环境,它们成功地进化出一种能力:通过寻找其他替代物质来获取其生长所必需的营养物质。而像昆虫之类的生物,正好能提供土壤中所缺失的营养物质。

与我们人类不同,植物没有复杂的肌肉和下颚腱使它能够去争抢、咀嚼、吞咽或加工食物。不过,维纳斯捕蝇草进化出了一种特殊的叶子来完成这一系列复杂的过程。叶片既是它的嘴,又是它的胃。

维纳斯捕蝇草并非什么活物都能吃,这里有一个体积限制。这种植物的口十片一般只有1英寸(2.54厘米)长,理想的食物体积应在1/3英寸(约合0.85厘米)左右。如果一只昆虫的体积过大,叶子就无法紧密闭合,细菌和霉菌就会趁虚而入。细菌和霉菌一旦钻进来,就会在腐烂的昆虫尸体上迅速繁殖,叶子就会遭殃。随着叶子的腐烂,叶片将会变黑,最终导致整个叶片脱落。维纳斯捕蝇草的叶片掉落后并不影响它的捕食能力,因为它最终还会长出新的叶子来。叶片一般可关闭10-12次,然后它就会失去捕捉昆虫的能力:叶片无法再闭合了,也不能吸引和吞吃昆虫了。这时,叶子就只具有光合作用,大约再经过2-3个月,叶子就会掉落。

昆虫一旦被完全封闭在叶片里,消化过程就开始了。叶片是植物的胃,与我们人类的胃一样,它也会分泌酸性消化液体,以溶化食物的软体组织和细胞膜。酸性消化液体还能起到杀菌作用,杀死与食物一起被吞入的少量细菌。

植物界对于我们人类来说,是一个充满神秘的世界,不过,至今还有许多未知之谜,等待我们不懈地去求索。