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第184章 植物故事(3)

植物这种“感情”反应是否真的存在?如果真的存在,这种反应是不是单纯的条件反射?或者是对某种频率声波、电磁波的“共鸣”?或者植物真的也有相当于动物的耳朵的器官?或者植物有迄今为止还未被发现的功能?总之,如果植物真的存在“感情”反应,要揭开其机理还需进一步研究。

植物的生存防御战

为了生存,植物在长期的进化过程中也逐渐具备了防御敌害的本领,这些技术各有其独特之处,下面我们就来见识一下它们的防御战吧。

植物物理防卫包括尖刺、荆棘和皮刺这样的武器。这些结构改变了叶片或者树枝形态,阻止大型动物的践踏掠食。厚厚的表皮蜡脂层或者叶和茎上的密集坚硬的绒毛可以逐退较小的动物,特别是昆虫。一些植物,包括一些草本植物,其叶片上积聚了坚硬的硅矿物质,使得动物咀嚼叶片的时候非常困难,并且容易磨损牙齿。

植物还可以使用多种多样的化学防卫措施——“生化武器”。柑橘树的叶片和果实产生的黏稠油脂有浓重味道,许多昆虫都被熏得避之唯恐不及。还有许多这样的植物含有令人不愉快的味道或有毒的化合物,例如:龙葵、毛地黄、紫杉和许多杂草。

植物

昆虫能对植物产生的化合物快速形成免疫能力。某些种类的昆虫逐渐生成了一种降解植物产生有毒化合物的方法,面对昆虫的对策,植物通过变换已有的化合物,不断地发展新化合物。一些科学家把这个过程描述为植物和素食动物之间的生物学“军备竞赛”。

有时候,这种“军备竞赛”可构造出一种独特的关系链。例如:乳草科植物的乳状树液含有有毒化合物,多数昆虫不敢食用它,但是王蝶的幼虫能够吃乳草植物,并把毒物储存在它们的身体中。毒物使王蝶味道欠佳,王蝶又因此逃避了许多食肉动物的攻击。

通过互利共生的关系,某些植物种类得到动物天敌的保护。在这种关系里,植物为特别类群的昆虫提供专门的食物。反过来,这种昆虫保护植物免遭其他动物的危害。植物和昆虫互利共生的典型例子是蚂蚁和洋槐之间的相互关系。蚂蚁居住在洋槐树上的刺洞中,洋槐树叶片分泌蔗糖溶液供蚂蚁饮食。作为回报,蚂蚁将每个树周围的地面清扫干净,并且攻击进入清扫区域或降落在洋槐树上的其他任何动物。

通过调节适时开花和提高果实产量,许多植物尽力确保种子的生存。有的植物开花和结果的时期很早,那时昆虫种类少,危害能力也不大。有的植物一次产生大量种子,动物不可能全部吃掉。例如:橡树每隔几年就产生大量的橡子,松鼠等动物靠吃不完的橡子存活下来。而接下来的几年里,橡树就不再生产这么多橡子,从而防止动物依赖橡子为食。

人类很早就从植物中看到了数学特征:花瓣对称地排列在花托边缘,整个花朵几乎完美无缺地呈现出辐射对称形状,叶子沿着植物茎秆相互叠起,有些植物的种子是圆的,有些是刺状,有些则是轻巧的伞状……所有这一切向我们展示了许多美丽的数学模式。

创立坐标法的著名数学家笛卡儿,根据他所研究的一簇花瓣和叶形曲线特征,列出了x3&+y3&-3axy=0的方程式,这就是现代数学中有名的“笛卡儿叶线”(或者叫“叶形线”),数学家还为它取了一个诗意的名字——茉莉花瓣曲线。

后来,科学家又发现,植物的花瓣、萼片、果实的数目以及其他方面的特征,都非常吻合于一个奇特的数列——著名的斐波那契数列:1、2、3、5、8、13、21、34、55、89……其中,从3开始,每一个数字都是前二项之和。

向日葵种子的排列方式,就是一种典型的数学模式。仔细观察向日葵花盘,你会发现两组螺旋线,一组顺时针方向盘绕,另一组则逆时针方向盘绕,并且彼此相嵌。虽然不同的向日葵品种中,种子顺、逆时针方向和螺旋线的数量有所不同,但往往不会超出34和55、55和89或者89和144这三组数字,这每组数字都是斐波那契数列中相邻的两个数。前一个数字是顺时针盘绕的线数,后一个数字是逆时针盘绕的线数。

雏菊的花盘也有类似的数学模式,只不过数字略小一些。菠萝果实上的菱形鳞片,一行行排列起来,8行向左倾斜,13行向右倾斜。挪威云杉的球果在一个方向上有3行鳞片,在另一个方向上有5行鳞片。常见的落叶松是一种针叶树,其松果上的鳞片在两个方向上各排成5行和8行,美国松的松果鳞片则在两个方向上各排成3行和5行……如果是遗传决定了花朵的花瓣数和松果的鳞片数,那么为什么斐波那契数列会与此如此的巧合?这也是植物在大自然中长期适应和进化的结果。因为植物所显示的数学特征是植物生长在动态过程中必然会产生的结果,它受到数学规律的严格约束,换句话说,植物离不开斐波那契数列,就像盐的晶体必然具有立方体的形状一样。由于该数列中的数值越靠后越大,因此两个相邻的数字之商将越来越接近0.618034这个值。例如34/55=0.6182,已经与之接近,这个比值的准确极限是“黄金数”。

数学中,还有一个称为黄金角的数值是137.5°,这是圆的黄金分割的张角,更精确的值应该是137.50776°。与黄金数一样,黄金角同样受到植物的青睐。

车前草是西安地区常见的一种小草,它那轮生的叶片间的夹角正好是137.51°,按照这一角度排列的叶片,能很好地镶嵌而又互不重叠,这是植物采光面积最大的排列方式,每片叶子都可以最大限度地获得阳光,从而有效地提高植物光合作用的效率。建筑师们参照车前草叶片排列的数学模型,设计出了新颖的螺旋式高楼,最佳的采光效果使得高楼的每个房间都很明亮。1979年,英国科学家沃格尔用大小相同的许多圆点代表向日葵花盘中的种子,根据斐波那契数列的规则,尽可能紧密地将这些圆点挤压在一起,他用计算机模拟向日葵的结果显示,若发散角小于137.5°,那么花盘上就会出现间隙,且只能看到一组螺旋线;若发散角大于137.5°,花盘上也会出现间隙,而此时又会看到另一组螺旋线,只有当发散角等于黄金角时,花盘上才呈现彼此紧密镶合的两组螺旋线。

所以,向日葵等植物在生长过程中,只有选择这种数学模式,花盘上种子的分布才最为有效,花盘也变得最坚固壮实,产生后代的几率也最高。

奇特的胎生植物

生活在我国南方海域中的红树,是一种典型的胎生植物。它同其他植物一样要开花、授粉、受精、结籽。但是,它的种子在成熟之后却与其他植物不同:一是不离开母体,二是要吸收母体的营养而萌发。所以,在红树开花结果的时候,便可以看到树上会结满几寸长的“角果”。不过,这种角果并不是红树的果实,而是由种子萌发的幼苗。

一株株幼苗长成后,就会在重力的作用下脱离母体,坠落在海滩上或是海水中。若是落在海滩上,就可以直接插入淤泥里,扎根成为一棵小树。若落在海水里,它可以依靠粗大下胚轴里的通气组织,在海上漂流,一旦海潮把它送到海滩,几小时便可以长出侧根,很快就能够扎根生长。

红树幼苗扎根之后,生长速度是很快的,平均每小时可以长高3厘米左右,到1.5米高时就可以开花结果。所以,一株幼苗用不了几年的时间便能够造成一片红树林。

奇异的叶

花有奇花,果有异果,叶中当然也有奇叶。玉莲是很多人在植物园里都见过的。这种来自于亚马孙河流域的植物,它的叶子是最大的圆叶冠军。浮在水面的莲叶四边往上卷,像个巨大的翡翠玉盘。叶的直径200~300厘米,最大的可达400厘米。更为奇特的是叶的负重能力,一片玉莲圆叶的负荷重量可达40~70千克,所以在叶子中央站一个35千克的小孩,仍可像小船一样平稳,不会被压沉。

说到长叶或大叶,则就得提到亚马孙棕榈了,它的一片叶子,连柄带叶足有24.7米长。不过,叶子比它更长的还有热带的长叶椰子,它的叶长27米,竖起来足有7层楼高,是世界上的长叶冠军。从面积上讲,上面几种叶子又不是最大的。在智利的森林里有一种大根乃拉草,它的一张叶片能把三个并排骑马的人,连人带马一起盖住,你想,这片最大的绿叶面积冠军的叶子。面积该有多大!

奇异的叶子还有很多,像能吃虫子的食虫叶,闻了它的香味就可使你醉倒的醉人叶及会跳舞的舞叶,等等。其中,更为有趣的是一种会吹奏乐曲的叶子。在南美安第斯山麓,有种“笛树”,它的叶子会发出美妙的笛声。这种树的叶子像个喇叭,叶子末端还有个小孔。叶子有大有小,孔也有大有小。挂满树枝的叶子就像是一支支“叶笛”。当微风吹来,笛声温柔,悦耳动听;但狂风怒嚎时,伴着枝叶的剧烈摇晃,“叶笛”时而发出隆隆的战鼓声。时而如诉如泣,笛声哀怨。这就是“叶笛”通过大大小小不同的孔,被风吹奏出的奇妙的乐曲。

气象树——青冈树

青冈树又名青冈栎,因它的叶子会随天气的变化而变化,所以称为“气象树”。

青冈树为亚热带树种,我国南方多见,它对气候条件反应敏感,是因为叶片中所含的叶绿素和花青素的比值变化形成的。在长期干旱之后,即将下雨之前,遇上强光闷热天,叶绿素合成受阻,使花青素在叶片中占优势,叶片逐渐变成红色。

有些地方的农民根据平时对青冈树的观察,得出了经验:当树叶变红时,这个地区在一两天内会下大雨,雨过天晴,树叶又呈深绿色。农民根据这个信息,预报气象,安排农活。

千姿百态的巨人柱

仙人掌

仙人掌科植物。原产美国亚利桑那州等地。本种以挺拔高大著称,其垂直的主干高达15米。重达数吨,能活200年。茎干具有极强的储水能力。一场大雨过后,一株巨大的巨人柱能吸收大约1吨水。

斑锦变异,有些仙人掌类植物体内“侵入”非绿色的颜色,这种现象称为“斑锦变异”。它使千姿百态的仙人掌更加奇异多彩。这里便是用最常见的斑锦变异品种:绯牡丹、胭脂牡丹,黄菠萝组成的彩色瀑布。

河西菊多年生草木,菊科单属种,生于沙地,仅产于甘肃、新疆等省区,为我国特有种,具观赏价值,可用于固沙。

牵牛花的传说

俗话说:“秋赏菊,冬扶梅,春种海棠,夏养牵牛。”可见,在夏天的众多花草中,牵牛花可以算得上是宠儿了。

牵牛花有个俗名叫“勤娘子”,顾名思义,它是一种很勤劳的花。每当公鸡刚啼过头遍,时针还指在“4”字左右的地方,绕篱萦架的牵牛花枝头,就开放出一朵朵喇叭似的花来。晨曦中人们一边呼吸着清新的空气,一边饱览着点缀于绿叶丛中的鲜花,真是别有一番情趣。

那一定会有人问:“牵牛花是怎么来的呢?”这可有一段动人的传说呢!

牵牛花

很久以前,也不知是什么地方,什么时候,突然出现了一座形状像伏着的牛一样的山,大家就给它取了个名字叫“伏牛山”。伏牛山下有个小村子,村子里人不多,其中一家有一对孪生姐妹。村子里的人都很穷,没有钱买牛耕地,只有用一些自制的土工具来刨土、耕地。那对孪生姐妹就住在山脚下,她们在山前山后开垦了一些荒地,靠着自己的双手,春播、夏耘、秋收,日子还算勉强过得去。姐妹二人心地善良,还经常接济比自己更穷的人。

有一天,姐妹二人正在刨地,突然刨到了一块特硬的地方,姐姐和妹妹把所有的工具都拿来,却怎么也刨不动一丝土。姐妹二人累了半天,就坐在硬土边上歇一会儿。忽然,那块硬土自己裂开了,姐姐连忙瞪大了眼睛瞧着,里面发出银闪闪的光亮,妹妹跑过去拿出了一块东西,原来是一个银喇叭。姐妹二人正在奇怪时,旁边突然走来了一个白须白发的老翁,老翁笑着对她们说:“这座山是玉皇大帝从天上降下来的,里面压着一百头青牛精,这些青牛精都修炼得很好,幻成人形,在人间作恶,是玉皇大帝收服了他们,并把他们压在伏牛山下,到今天,他们已整整压了900年了,到明天他们就会全变成金牛,再也不会危害人间了。这个银喇叭就是伏牛山的钥匙,今天夜里听山里‘哗啦啦’响,过不久就会有一处发出金光,那就是山眼,只要把银喇叭插进去就行了。不过还必须记住口诀‘伏牛山,哗啦啦,开山要我这银喇叭’念三遍,那山眼就会变大,可以进去抱出一头金牛,一辈子吃喝不愁了。这钥匙是900年一现,只有一会儿灵验,天一亮就不灵了,千万不要被山关住了,否则就必死无疑。还有,这银喇叭千万不能吹,否则100头牛就全会变活冲出山口的。”两姐妹还没回过神来,那老翁已不见了。

姐妹二人知道遇上神仙了,心里很高兴。她们就赶紧回家,商量如何开山抱金牛。姐姐说:“我们要把腿脚放快些,争取把一百头金牛都抱出来,分给穷乡亲,让大家都不再受地主的气,都过上好日子。”妹妹说:“金牛虽好不能当饭吃,黄灿灿的金,白亮亮的银,在富人眼里是值钱货,可在穷人眼里还不如一勺面呢。如果吹响银喇叭,把那些金牛全变成活牛分给乡亲们,让他们有牛耕田,不更好吗?”姐姐高兴地同意了妹妹的意见。

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