植物武装自卫之谜
在公园里会看到枸桔,在农村社员居住的房子周围,也会看到枸桔,它浑身上下长满了粗刺,你要是不小心,被它刺一下,肯定皮破血流。因此,它在原野里,什么凶猛的动物都不敢碰它,它可以自由自在、无忧无虑地过着太平无事的生活。
你到我国的华北、华东、华中、华南和西南山区旅行考察时,要特别留心一种带刺的树木,它的树干上、枝条上,连叶柄上都长满了大大小小的棘刺,野兽不敢靠近它,鸟儿根本无法在上面立脚,因此,它又有鹊不踏的诨名。
在公园里,经常可看到构骨,它是一种常绿小乔木,叶子生得奇特,革质化,长椭圆状的四方形,每片叶子上有三四个硬刺齿,戳一下很痛,鸟儿也不敢在树上过夜,因此,它的绰号就叫鸟不宿。它结的鲜红或黄色果实,鸟儿只好望望,流流口涎,也不敢前来问津。
欧洲阿尔卑斯山上的落叶松,更是有趣极了,幼时的嫩芽被羊吃去后,就在原地方长出一簇刺针,新芽在刺针中的严密保护下生长起来,一直长到羊吃不着时,才抽出平常的枝条。
在非洲还有杀鹿的植物和杀狮子的植物。杀鹿的是马尔台尼亚草的果实,果实的两端像山羊角般的尖锐,生满针刺,形状可怕,有人称它为恶魔角。这种果实成熟后落在草中,当鹿来吃草时,果实就插入鹿的鼻孔,于是鹿疼痛难受,有的竟发狂而死。
杀狮子的植物也是利用果实,果实上长有许多像铁锚一样的刺,长三四厘米,非常坚硬。当狮子到这里来捕食时,被它刺痛时,就非常恼火地张开血盆大口来咬它,这种果实上的铁锚,就钩住了狮子的上下腭和舌头,威风凛凛的狮子,这时什么东西也不好吃了,只等着活活地饿死了。
此外,许多植物在受到昆虫的袭击时会生成一些特殊的化学物质如合成萜烯、单宁酸等,其中单宁酸可以有效地抑制昆虫的侵袭。
植物学家们发现白桦树在被昆虫咬伤后树叶中酚的化学成分增加了,降低了对毛虫的营养价植。
实验还表明,植物能抵抗疾病,当遭受病虫害时它能通过迅速、直接的反应合成植物抗毒素来抵抗疾病和微生物的侵袭。
在抵御病虫害过程中,植物还能报警。植物学家通过实验发现毛虫在食用柳树叶子时不仅引起了受害树的抵抗,而且也使得3米以外的邻树产生了防御能力。
植物通过化学变化制造的化学武器可以间接地招来援兵——鸟。由于昆虫在吃树叶的同时,叶子上生出可溶的单宁酸,使昆虫感到树叶的味道欠佳,于是不断地转移,因此树叶上呈现出一片片有规则的小孔。目光锐利的食虫鸟就利用这些小孔觅食昆虫。
植物吃什么之谜
在大自然里,生长着各种各样的植物。你看,那些五颜六色的花朵,郁郁葱葱的绿叶,苍劲挺拔的枝干,婀娜多姿的藤蔓,还有细得像绒毛一样的铺满地面的小草,把大自然点缀成一幅美丽的图画。我们生活在这个如锦似绣的世界里,觉得精神舒畅,生气蓬勃,充满了青春的活力。如果地球上没有这些美丽的植物,只是一片灰蒙蒙的土地,一座座覆盖着冰雪的荒山,那该多么凄凉,多么单调呀!
植物不仅给人们美化了自然景色,更重要的是给了人们生存的可能。
你知道,一切动物都要呼吸,吸进氧气,呼出二氧化碳气。假如空气中没有了氧气,那么一切动物,包括人在内,就都得死亡。
地球上每天要消耗大量的氧气,产生大量的二氧化碳气。动物呼吸的时候,吸进氧气,呼出二氧化碳气;燃料燃烧的时候,要消耗氧气,放出二氧化碳气;土壤里的微生物也是消耗氧气,制造二氧化碳气的大军。一昼夜间,一公顷土地里的细菌,就能放出25—250升的二氧化碳。这些情况也许会使你担心:这么一来,地球上的氧气不是会一天天地减少,二氧化碳气不是会一天天地增加吗?动物的生存不是要受到威胁了吗?
可是你不用担心。由古到今,空气中的成分并没有很大改变,氧气总是占空气总体积的百分之二十左右,二氧化碳气总是占万分之三左右,增加不多,减少也不多。
为什么空气中的氧气和二氧化碳的成分能持久不变呢?就因为地球上有植物存在。原来,植物在进行光合作用的时侯,要不断地吸进二氧化碳气,吐出动物呼吸所需要的氧气。
一七七一年,英国物理学家普利斯特利做了一个实验。他把一只老鼠放在密闭的玻璃罩里。老鼠得不到新鲜的空气,不久就死亡了。他又把另一只老鼠放在另一只密闭的玻璃罩里,玻璃罩里再放进薄荷枝,这只老鼠的生命就能够延长许久。由此可见,动物和植物能互相交换自己所需要的气体。不过在当时,普利斯特利并不知道动物和植物为什么能够交换气体。一直到一七八二年,瑞士人谢尼伯经过了一系列的研究,才知道植物进行光合作用的时侯,要吸收二氧化碳气,同时放出氧气。
植物吸收二氧化碳气的数量是很大的。有人计算过,在生长季节,平均一公顷土地上的阔叶树林,在进行光合作用的时侯,每小时能吸进四十二公斤二氧化碳气,这等于同一时间内一万零五百人呼吸的时候呼出来的二氧化碳气的总量。地球上的各种植物,一年内能吸收大约八百六十五亿吨的二氧化碳气。植物吐出的氧气的数量也是很大的,一公顷的阔叶树林,通常一天可以放出0.73吨氧气,所以每人只要有十平方米的森林,就可以消耗他所排出的二氧化碳气,供给他所需要的氧气。如果没有植物不断地补充氧气,地球上的氧气只要五百年左右就会用完了。
植物不仅不断给人们输送氧气,人吃的食物也都是由植物供给的。大米、麦子,还有蔬菜、水果,不用说都是植物了;就是肉和蛋,也都是植物变来的。当然,肉和蛋本身不是植物。可是无论猪羊或鸡鸭,它们吃的食物也是直接或间接由植物供给的。
另外,人们穿的衣服很多是棉麻织物,用的桌椅橱柜大多是木头做的,造船、盖房子也少不了木料。人类的衣食住行,没有一样与植物没有密切的关系。没有植物,人类就不能生存。
人是依靠植物生活的,植物又是依靠什么生活的呢?这是一个很有意思的问题。有一次,我在公园里散步,一位小朋友指着一朵紫红色的喇叭花问道:叔叔,这个大喇叭是吃什么长大的?真的,植物也得要吃点什么东西,要不怎么会长大呢?
在十七世纪,有位名叫梵?海尔蒙脱的生物学家作了一个实验,他把一根柳条插在一只装着泥土的木桶里。事先称了一下木桶、柳条、土壤的重量。以后他就经常浇水,别的什么肥料也没加。五年以后,这枝柳条长大成树了。海尔蒙脱把柳树挖出来,去掉根上的泥土,称了称,比原来的柳条重了三十倍。
柳树增加的物质是从哪儿得来的呢?是土壤里来的吗?不是,因为桶内的土壤五年中少了不到二两。海尔蒙脱猜想是从水中得来的。可是后来,人们做了一个化学分析,知道柳树增加的物质有很大一部分是碳元素。碳元素决不是从水里来的,因为水是氢和氧的化合物。于是人们又想:柳树增加的物质可能是从空气中得来的,因为空气中含有碳的化合物——二氧化碳气。根据这样的设想,人们又做了一个实验,把柳树栽在一问温室里,如果把室内的二氧化碳气除去,柳树便停止生长;把二氧化碳气放进去,柳树又开始生长。呵!一个谜终于揭开了,柳树果然吃的是二氧化碳气!