实验102：在一个电解槽内倒置一个漏斗。漏斗下面放一些绿藻类植物比 如金鱼藻，然后给电解槽倒满水，在漏斗颈上再倒置一支装满水的试管。将整 个装置放在太阳下，不一会儿便会有氧气泡慢慢在试管中聚集，从而得到收集 后的氧气。验证其是否为氧气很简单，拿起试管，快速插入一根带火星的小木 条，如果出现火焰，则证明是氧气。（新摘取的叶片泡在水里暴露在太阳下也 会出现类似的气泡）当少量气体在试管中被收集后，给其中的水面高度做下记 号，然后将整个装置放在黑暗处，保持十到十二小时。会发现，在黑暗中时， 不会再产生氧气。然后再将装置放在光照下，氧气又继续产生。是太阳的能量 促使植物不断产生氧气吗？
淀粉被制造出来后便不能溶于水，并在白天储存在植物叶片中。但到了 晚上，当植物叶片不再继续制造淀粉时，它便会通过一种特殊的物质被植物吸 收，这种物质就是叶淀粉酶。它将淀粉转化为糖分，而糖分则可溶于水，并会 最终形成植物自身的组成部分。像淀粉和糖分一类的物质，他们只含有碳、 氢、氧三种元素，因此也被叫做碳水化合物。
植物的细胞能够将糖分与其他有机物结合，然后将其转化为植物汁液，进 而形成更多种类的化合物。这些化合物一般除了糖分以外，还含有氮和硫磺， 它们叫做蛋白质。它们对植物细胞质的形成极其关键，同时也是非常重要的动 物食物来源。
这些可供植物消化吸收的物质被叶片制造出来后，通过内循环被转运到 植物肢体的其他部分，并在那里与其他物质一起被植物的细胞质合成为细胞 液。因此细胞质本身能自我制造并形成新的细胞，还能不断形成其他物质，比 如木质组织、植物油以及树脂等等。在形成这些物质的过程中，植物跟动物一 样，也需要氧气。因此要是植物的根与空气隔绝，就像实验94那样，植物便不 能存活。
这些植物利用太阳能合成的养分物质，是动植物的生命基础，储存在植物 叶片中的太阳能也是动植物能量的来源。如果没有植物叶片在太阳能量下对有 机物的合成制造，生命便会终结。即使白色植物①，比如蘑菇，也必须仰赖绿 色植物的叶绿素所合成的养分来生存。
实验103：将一株生长茂盛的植物放入花盆，再用两张直边纸板覆盖花盆 的上边部分，中间开孔让植物的茎能够穿过，然后将两张纸板的合缝处用纸条 糊住，这样花盆的土壤部分就被完全遮盖，植物的茎从纸板开孔处伸出来，不 受其影响。取一个钟罩将植物盖住，这样土壤和空气中的水分便都不能进入到 罩内。将其放在室外温暖的地方，不一会儿便会看见钟罩内壁出现露水，这一 定是从植物叶片中释放出来的水分。
植物在物质合成的过程中需要大量的水，因此水对植物的生长发育非常 重要。在实验103中我们已经看到，植物用来吸收养分的水，是通过植物的叶 片排放出来的。植物所排放的水分数量很大，一株六英尺高的向日葵的叶片， 在整个白天可以排放一夸脱水，一英亩草地在干燥的天气下，一天可以排放六 吨水。
如果植物向外排放水分太快，便会造成自身水分缺失，进而导致无法输送 养分，各部分的正常功能也将衰竭丧失，最终走向死亡。因此，许多植物都会 通过一些途径来保持自身水分。几乎所有的植物叶片上都有气孔或者很小的孔 洞，当水分大量流失的时候，这些气孔便会立即关上以防止水分进一步流失。 有一些植物，比如玉米，当根部不能提供足够的水分时，叶片便会卷曲起 来，以减小蒸发面积，进而减少水分的蒸发量。还有一些树种，比如桉树，当阳光强烈的时候，它们便会将叶片垂直耷拉下来，只让叶片边缘接受日照。另 一些植物叶片保持水分的方式很特别，比如鼠尾草，它们通过叶片上生长的大 量毛发来保持水分。还有些植物，比如卷心菜和橡胶树，其叶片表面像涂了一 层蜡一样，对水分也有很好的保存作用。沙漠地区的窄叶灌木的叶片非常小， 而且几乎没有气孔；仙人掌则更是差不多连叶片都没有。这是由于冬天结冰 后，这些植物根部无法提供足量的水分，而叶片依然不断向外排放水分，因此 只有像松树这样的针形叶和其蜡纸表面，能真正起到阻止水分流失的作用。
95.植物的花--植物的茎上不仅仅长着叶子，很多高等植物的茎上还会 开出绚丽的花朵。花的主要功能是为植物制造种子，以保持物种的繁衍。如果 我们仔细观察一下毛茛类植物、柑橘、肉桂或者天竺葵的花朵，便会发现花一 般都是由四种不同的结构组成。
环绕花朵四周有一系列呈绿色的小叶，这就是花萼。在花萼里面的就是花 冠，许多植物的花冠都是由有颜色的花瓣簇拥而成。在花冠内部，有许多细长 的须子顶着一个球冠顶，这就是花粉囊，它和这些须子一起构成了花的雄蕊。 花朵的正中心便是花的雌蕊。雌蕊的顶部有一个膨大的部分，这便是柱 头，它一般都有粘性并显得很粗糙。在其底部，有一个膨大的中空部分，这就 是种子的所在地，叫做子房。柱头与子房被一根类似茎干的花柱连接在一起。 雄蕊和雌蕊是花朵关键部分，花萼和花冠仅仅起到保护和支撑作用而已。并非所有种类的花都包含以上四个部分，但是雄蕊和雌蕊却是都有的。 花粉囊会制造出大量的颗粒状物质，也即花粉，每一个花粉颗粒都是一个富含细胞质的自由活细胞。当花粉成熟以后，花粉囊便会打开，将花粉散播出 去。这时要是一个正好匹配的花粉颗粒落在柱头上，它便会开始生长，并沿着 花柱向下伸出一根细管，一直延伸进子房，在那里一个叫做卵细胞的原生质细 胞开始孕育。渐渐地，这两部分植物原生质体的精华物质单元，和一个新的细 胞就形成了。
这个新的细胞迅速生长，并不断分裂出新的细胞，形成一个初级胚芽。它 是植物的种子里面的具有生命的部分，并且在它周围通常储藏着大量的植物养 分，因此在它发育成熟长出自己的根和叶来获取食物养分之前，这些储藏的养 分也都基本够用了。
如果花粉和卵细胞不能结合，胚芽则不能形成。因此，让匹配的花粉接触 柱头就十分必要。有些植物的花朵柱头，可以利用自己花粉囊所制造的花粉，而有些植物却只能运用其他植物的。如此一来，为了增强繁殖，不同植物花朵 之间的花粉传递，便显得很有必要了。
有时花粉还会随风飘送，比如玉米就是例子。只不过这种情况下大量的花 粉粒会被浪费掉，每当开花期的那一地落黄便是见证。玉米的每一根玉米须都 是一个雌蕊，因此只要有花粉落在柱头末端，雌蕊下面就会孕育一颗种子。还 有核桃树和苹果树的花，也是通过风中的花粉而孕育受精的。
不过对大多数植物而言，花粉传递更多是靠鸟类、蜜蜂以及其他昆虫。当 蜜蜂爬进花朵采蜜的时候，便会接触到花粉囊，这样花粉就会沾到它们身上而 被带走。于是，当它们进入到其他花朵中，与具有粘性的粗糙柱头触碰时，便 也会让花朵受精。蜂鸟在采食金银花花粉的时候，将长长嘴壳伸进金银花狭长 的花冠中，也让花粉在花朵柱头间进行了传递。这类植物，都是通过这类途径 进行受精孕育的。
花朵的美丽色彩以及花蜜的甘甜美味，都是植物诱使昆虫进入的手段，因 为它们可以为柱头带来花粉，也可让自己的花粉为别的植物受精繁育。
某些花的结构只允许特定的昆虫或鸟类来完成花粉传递，比如金银花对应 蜂鸟、红花草对应大黄蜂，其他许多植物也都对应着自己的特定的授粉动物。 还有些植物，不能被同类植物受精，比如某些草莓，要想其长势良好，则必须 在它们旁边栽种一些其他植物。有的植物甚至不仅需要其他植物靠近它们，还 需要特定种类的昆虫参与授粉过程。
其中最显著的例子就是士麦那无花果，为了将其引入加利福尼亚，人们 做了多年的努力。可是人们发现它在加利福尼亚虽然生长得很好，可就是不结 果。于是人们通过仔细地观察发现，在它生长正常的地区，当地居民会在其开 花期，习惯性地将野生无花果的枝条搭在它的枝叶上，可是人们将这种野生无 花果也引进到加利福尼亚之后，它还是不能正常结果。于是人们又进一步细心 观察缘由，结果发现，在其开花季节还有一种小昆虫在野生无花果上产生，并 且会爬到士麦那无花果植株上。现在这种昆虫也被引入加利福尼亚之后，士麦 那无花果的生长状况就几乎一切正常了。其实主要原因还是因为士麦那无花果 没有雄蕊，因此必须要野生无花果来将花粉传递到它的柱头，而这个途径的最 终实现，还须要这种小昆虫来完成。
还有一个较为类似的例子就是美国西南部干燥地区的丝兰，它的授粉过程 必须依靠一种晚上在花朵之间飞来飞去的小飞蛾。它们飞入花朵后便会深入底部，刺探到子房，然后产出一个卵子后又向上爬，并将花粉传到柱头上。当幼 虫从卵子孵化出来以后，便以子房中的种子为食，但子房中授粉的种子很多， 它们只能吃掉其中很少一部分，这样它们便让丝兰为了繁殖而产生大量的种 子，而要是没有这种小飞蛾的话，这一切就难以实现了。
以上只是大量类似例子中的个别实例，这些实例无一不显示着动物与植物 之间的重要关系，它们有时是如此地相依为命。
96.植物种子的散布--各种类的植物要想在大自然中长久存在，就不仅 需要植物的花来制造多产的种子，还需要这些种子的合理散布。为了达到这个 目的，一些植物会突然炸裂它们的果实来散布种子，含羞草和豌豆就是典型的 例子。还有一些植物则会八仙过海各显神通，枫树会让种子飘散于空中，以便 落到别处；蓟类植物和蒲公英的种子拥有很轻便的附体，可以随风而去；风滚 草则会卷成一团，在土地上颠簸着向四处流播。
有些植物种子就像乞丐的打狗棒一样，带有弯钩和倒刺，这样它们便可以 附着在动物身体上，并被带到远方。种子外面一般都有一层可食用的果肉，比 如樱桃、黑莓、李子等等，鸟类和其他动物食用以后，未经消化的种子也便会 被带到其他地方。橡子的种子则是被松鼠和其他动物搬运到其他地方，还有些 植物种子可以在水里长时间漂浮而不会损坏，以此随波逐流到其他地方，海岸 和小岛就是以这种方式接纳了大量的植物种子，椰子树和棕榈树就是这类植物 的代表，它们的种子在热带群岛之间散布得十分广泛。
97.种子的发芽过程
实验104：取两个普通餐盘，在一个盘子中放上两三张吸水纸，彻底打 湿，然后在上面放一些小麦或者其他植物种子，再将另一个餐盘扣到这个餐盘 上，保持边缘均匀合缝。这样就为种子发芽制造了一个良好的潮湿空间。经过 观察，所有的种子都是同时发芽的吗？种子的不同位置对它们的发芽有影响 吗？发芽的第一步会出现什么现象？叶和根哪个最先生长出来？后来种子为什 么会慢慢枯萎？
实验105：取几粒植物种子，比如南瓜、西葫芦、大豆、玉米等都行，将 它们切开，然后向里面滴上几滴在实验100中用到的碘溶液，种子会出现淀粉 的反应吗？
实验106：将几粒大豆种子在水里浸泡24小时后，取两三粒去掉外皮，仔 细观察其内部的结构。然后再取几粒将其栽种在一个装满锯末的盒子里，并将其放在温暖处。再取几粒玉米种子，浸泡两三天后也栽种在这个盒子里。过几 天之后，小心地取出一粒大豆种子和玉米种子，仔细观察，给它们作一个外形 素描。
再过上几天后，又各取出一粒，再次仔细观察并进行素描。然后持续如 此，直到它们长出健壮的小苗。这两类种子的生长发育状况很相似吗？哪种种 子有两个很相似的部分？这两个相似的部分叫做子叶。从直观上看，这个部分 对小苗有什么作用？请参考实验104的结果。同时请注意观察两种种子发芽过 程中根与茎的发育，小苗就是靠种子来提供生长所需的食物养分的。
当我们在实验105中观察不同植物种子的时候，我们发现它们都含有淀 粉。而将种子浸泡栽种后，我们发现种子都会有一个部分生长出一个苗芽，这 就是我们之前提到过的胚芽。在实验中我们还看见，大豆的种子分裂成了两个 相似的部分，并会随着小苗的生长而渐渐枯萎收缩，而玉米种子则只会有一个 这样的部分。
种子的这一部分叫做子叶，或者叫种子的叶片。大豆就是双子叶植物（种 子有两个叶片），玉米便是单子叶植物（种子只有一个叶片）。子叶便是种子 发芽生长的粮仓，当种子发芽生长，植物的根、茎、叶都会随之发育。而当它 们都发育完全并长势良好之后，子叶便也完成了自己的任务，慢慢萎缩了。从 这开始，植物便可以通过太阳的光热自己准备食物养分了。
实验107：在一个装满潮湿锯末的玻璃杯中放几粒大豆，然后将其放置在 日照充足的温暖地方，并让锯末始终保持湿润。等大豆都已经充分发芽后，用 小刀将一株小苗的一片子叶切断，再取一株小苗并将其两片子叶都切断，然后 再将它们栽回锯末杯中。它们还会生长得跟其他小苗一样吗？
