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植物中的曲線

 昵稱1769601 2011-09-16
              
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  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(shí)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(zhuǎn)時(shí),卻一律按逆時(shí)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(xué)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(huì)出現(xiàn)左右旋轉(zhuǎn)生長的現(xiàn)象呢?一般認(rèn)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(gè)遺傳問題。

  那么,遺傳又從何而來?近年來,科學(xué)家通過研究認(rèn)為,遺傳的發(fā)生也與地球的兩個(gè)半球有關(guān)。遠(yuǎn)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(fēng),緊緊跟蹤東升西落的太陽,漫長的進(jìn)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(dāng)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(dòng)物那樣有記憶能力,恐怕你聽了不會(huì)相信。但這種說法有一定的科學(xué)根據(jù)。不久前,科學(xué)家們在一種名叫"三葉鬼針草"的植物身上,進(jìn)行了一項(xiàng)有趣的實(shí)驗(yàn)。結(jié)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(xiàng)實(shí)驗(yàn)是法國克累蒙大學(xué)的學(xué)者設(shè)計(jì)的。他們選擇了幾株剛剛發(fā)芽的三葉鬼針草,整個(gè)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(xì)細(xì)的長針,對右邊一片子葉進(jìn)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(shù)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(gè)結(jié)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(xué)家又經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),植物的記憶力大約能保留13天。

  植物怎么會(huì)有記憶呢?科學(xué)家們解釋說,植物這種記憶當(dāng)然不同于動(dòng)物,它們沒有與動(dòng)物完全一樣的神經(jīng)系統(tǒng),可能是依賴(lài)離子滲透補(bǔ)充而實(shí)驗(yàn)的,應(yīng)當(dāng)說,關(guān)于植物記憶的問題,在目前還是一個(gè)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(gè)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(yīng)發(fā)生變化。

  感受音樂

  動(dòng)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(xué)家兼音樂家斯特哈默通過生動(dòng)的試驗(yàn)證實(shí):植物對音樂也相當(dāng)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(dāng)然地認(rèn)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(dòng)植物的音樂敏感區(qū),曲目的選擇大有講究,這也正是科學(xué)與藝術(shù)的微妙區(qū)別。按斯特哈默的研究,音樂中的每一個(gè)樂章都應(yīng)該對應(yīng)植物體內(nèi)蛋白質(zhì)的某一個(gè)氨基酸分子,一首曲子實(shí)際就是一個(gè)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(shí),體內(nèi)的某些特殊酵素就會(huì)更加活躍,從而促進(jìn)植物的生化作用及快速生長。

  斯特哈默創(chuàng)作這些曲目時(shí)頗費(fèi)心思,以植物細(xì)胞色素氧化酶來說,他必須首先通過精確的物理實(shí)驗(yàn)來分析出該酵素的氨基酸順序,然后再利用量子物理學(xué)的一些專業(yè)知識計(jì)算每個(gè)氨基酸的振動(dòng)頻率,最后,再將這些振動(dòng)轉(zhuǎn)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(jī)制,還需科學(xué)家進(jìn)一步研究。
關(guān)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(shí)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(zhuǎn)時(shí),卻一律按逆時(shí)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(xué)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(huì)出現(xiàn)左右旋轉(zhuǎn)生長的現(xiàn)象呢?一般認(rèn)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(gè)遺傳問題。

  那么,遺傳又從何而來?近年來,科學(xué)家通過研究認(rèn)為,遺傳的發(fā)生也與地球的兩個(gè)半球有關(guān)。遠(yuǎn)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(fēng),緊緊跟蹤東升西落的太陽,漫長的進(jìn)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(dāng)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(bào)復(fù)行為

  動(dòng)物有報(bào)復(fù)行為,植物也有報(bào)復(fù)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(gè)花瓣,每個(gè)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(huì)猛地飛彈開來傷人,輕者讓你流血,重者則會(huì)留下永久的疤痕。

  非洲的馬達(dá)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(dāng)?shù)厝朔Q為蛇樹。這種樹極為敏感,一旦有人碰到樹枝,就會(huì)被它認(rèn)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(bào)復(fù)性行為已引起科學(xué)家的關(guān)注,它實(shí)際是植物的一種自我保護(hù)行為,是植物在長期進(jìn)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(jì)數(shù)字表明,右撇子是左撇子的7倍。有趣的是,生物學(xué)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(zhuǎn)。如同右撇子的人右手發(fā)育強(qiáng)壯有力那樣,右撇子植物的右邊葉子生長也強(qiáng)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(xué)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(shí)。山本茂是日本警察科學(xué)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(yàn)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(shí)有人半開玩笑地說:莫非枕頭內(nèi)的蕎麥皮屬AB型?這個(gè)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(jìn)行化驗(yàn),最后發(fā)現(xiàn)蕎麥皮確實(shí)屬AB型,這使他欣喜若狂。

  此后,山本茂又認(rèn)真對500多種植物作了化驗(yàn),進(jìn)而證實(shí)了植物也有血型這一結(jié)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(xué)的基礎(chǔ)理論可知,所謂人類血型,系指血液中紅血球細(xì)胞膜表面分子結(jié)構(gòu)的類型。而植物體內(nèi)相應(yīng)存在汁液,這種汁液細(xì)胞膜表面同樣具有不同分子結(jié)構(gòu)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(dòng)物才懂得愛和恨,植物也有愛和恨。當(dāng)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(xué)家經(jīng)過實(shí)踐證明:洋蔥和胡蘿卜是好朋友,它們發(fā)出的氣味可驅(qū)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(jié)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(jìn)花繁葉茂;旱金蓮單獨(dú)種植時(shí),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(xué)家用根、莖、葉都散發(fā)化學(xué)物質(zhì)的蓮線草與蘿卜混作,半個(gè)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?yàn)槎∠慊ǖ南銡鈱λ苫ㄎ:O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(huì)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(huì)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(xué)科--生物化學(xué)群落學(xué)??茖W(xué)家認(rèn)為,這門科學(xué)可以指導(dǎo)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(shí),應(yīng)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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