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十万个为什么植物篇发表于: 2019-04-06 15:36

  十万个为什么植物篇_六年级语文_语文_小学教育_教育专区。十万个为什么植物篇

  《十万个为什么》植物篇 ? 仙人掌放在计算机旁真能防辐射吗? 不少人听说过仙人掌放在计算机旁边可以防辐射的说法,这种说法靠谱吗? 首先我们要了解一下什么是计算机辐射。打开计算机机箱,你会发现里面布满了主 板、CPU、硬盘等各种零件,这些部件都需要通上电才能工作。计算机工作的时候,里 面各个部分都有电流通过,还在计算机的周围产生看不见摸不着的电磁场。这些电磁场 向外传播时就产生了计算机辐射。这些计算机辐射对人体会不会有伤害呢? 仙人掌放在计算机旁真能防辐射吗 其一,同手机辐射类似,计算机辐射主要是“非电离性辐射”,这类电磁辐射与核 电站产生的辐射和能致癌的大剂量 X 射线辐射不同,它的振动频率不足以破坏人体细胞 内的“化学键”,不会造成基因变异和癌变。 其二,计算机辐射对人体可能造成的危害主要是像微波炉一样的“加热效应”,但 是计算机辐射的强度很低,不及微波炉辐射强度几十万分之一,没有能力给人的身体“加 热”。 其三,计算机辐射只有在使用的时候会有,计算机关闭之后就会立刻消失,不会有 “残留微粒”。另外,对于计算机辐射值,国内国际都有一些相应安全标准,大多数家 用计算机的辐射值远远在这些限制以下,即使没有任何防护措施,我们也大可放心地使 用计算机。 既然计算机辐射对人体来说是比较安全的,包括仙人掌在内的各种防护措施也就是 多此一举了。既然坐在计算机旁不需防护措施了,那仙人掌到底有没有防辐射的功能 呢? 仙人掌虽然外形独特,其实并没有任何能力降低辐射或防辐射。计算机的电磁辐射 是一种看不见摸不到的“场”,不像空气中飘扬的灰尘。如街边的树木能吸收灰尘,却 不能吸收电磁场。辐射在哪个位置强,哪个位置弱,是由辐射源头决定的,仙人掌从计 算机那里接收到的辐射与人体从计算机那里接收到的辐射并没有多大关系,仙人掌没办 法帮你分担、吸走或者屏蔽辐射量。 对于手机、计算机和其他各种电器,降低辐射的一个最好办法就是保持距离。因为 辐射的强度会随着距离的增加而递减,离计算机 50 厘米的位置受到的辐射量只有距离 10 厘米位置的 1/25。因此,只要不离计算机太近,就完全不用担心辐射的问题了。 在计算机旁摆放一盆仙人掌,绿化环境,增添情趣,让人心旷神怡,缓解一下工作 疲劳是有好处的,但是防辐射就实在是“强仙人掌所难”了。 ? 为什么牵牛花生长总是右旋而上? 牵牛花又叫喇叭花,是一种大家都很熟悉的植物。它有一根又细又长的茎,看上去 非常瘦弱,必须依靠缠绕在其他物体上才能向上生长。如果你能仔细观察的话,看看它 缠绕在竹竿上的细茎,就会发现一个有趣的现象,那就是牵牛花都是沿着顺时针方向(右 旋)向上攀爬的,而另一种缠绕植物蛇麻藤则恰恰相反,它是以逆时针方向(左旋)朝 上生长的。这是为什么?这个看上去很简单的问题却很难回答。 虽然还没有确切的答案,但已经有科学家对这种现象进行了假设。科学家推测说, 我们地球上缠绕植物的祖先,一类生长在北半球,另一类生长在南半球,植物为了获取 更多的阳光而跟踪东升西落的太阳,久而久之,就形成了两种相反的旋转方式。如果这 种说法正确的话,一些起源于赤道附近的缠绕植物,就不可能有固定的缠绕方向。后来, 科学家真的发现了左右都能旋转生长的中性植物,它的起源地就在阿根廷的赤道地区。 ? 花卉为什么爱把叶片伸出窗外? 如果你家中种有观赏花卉,将它们放在靠近窗户的地方,你就会发现一个很有趣的 现象,那就是它们的叶片都会朝向窗户方向生长,仿佛充满了伸出窗外的渴望。解释这 个现象似乎并不困难,因为植物生长需要阳光,有了充足的阳光才能进行光合作用,制 造出自身需要的营养物质。如果将窗外和室内相比,植物当然选择前者,因为在窗外才 能沐浴到更多的阳光。可是,植物的叶片不像人的手可以随意运动,那么,究竟由谁来 帮助植物叶片去追求阳光?这个问题就要科学家来回答了。 很早以前,进化论先驱达尔文就已经注意到,当室内植物的幼苗破土而出时,都朝 着透光的玻璃窗那边倾斜,他觉得植物体内也许有什么东西在控制着植物的向光运动。 根据直觉,达尔文认为这东西可能在植物顶芽附近,于是,他就把幼苗的顶芽削去一块, 结果情况完全变了。幼苗虽然还继续朝上生长,但再也不会倾斜于阳光相对充足的窗户 了。这个实验使达尔文相信,肯定有一种神奇的物质在操纵植物的生长方向。很可惜, 在当时的研究条件下,还没等达尔文发现这种物质,他就与世长辞了。 直到 1928 年,荷兰裔美籍植物生理学家温特终于发现了这种神◇…=▲奇的物质。温特设 计了一个很能说明问题的实验。他使植物的胚芽鞘一面受到光照,另一面对着黑暗,结 果胚芽鞘的生长发生了有趣的变化,渐渐朝着有光照的方向弯曲。接下来,温特开始对 胚芽鞘内的物质进行了全面分析,终于分离出一种化合物,它就是现在大名鼎鼎的植物 生长素。再通过进一步研究发现,生长素具有促使植物生长的功能。当胚芽鞘受到光照 时,生长素就像害怕明亮的小家伙,纷纷躲藏到遮阴的那一侧。随着生长素越来越多地 聚集于遮阴一侧,使这一侧的生长速度大大加快,而受光▽•●◆一侧因为缺少生长素而生长缓 慢,结果导致了胚芽鞘的弯曲生长。于是温特认为,植物茎或叶片的向光性弯曲生长, 是生长素在组织内的分布不均匀造成的。 现在终于搞清楚了,室内花卉爱把叶片伸出窗外,原来是受到了生长素的控制。 ? “昙花一现”是为了自我保护吗 “昙花一现”是老少皆知的成语。意思是昙花的花朵非常美丽,但开花时间只有 3~ 4 小时,与普通植物相比较,实在是太短了。所以,自古以来就用这个成语比喻美好的 事物、景象或风云人物,出现了▪•★一下又很快消失。昙花的开花时间为什么那么短暂,其 中有什么生物学意义呢? 昙花属于仙人掌家族成员,但与普通的仙人掌植物相比有个很大差别,那就是全身 上下没有尖刺。它的老家在干旱的热带荒漠之地,那儿的气候非常炎热,雨水稀少,而 且阳光特别强烈,但昙花天生就具备忍耐高温酷热的本领,完全能够适应。可是,昙花 虽然不怕烈日曝晒,但是它绽放出的花朵却很害怕火辣辣的阳光。因为热带荒漠的白天 气温特别高,烈日酷热难挡,而到了晚上却一下子凉快了下去,昼夜温差相当悬殊。如 果在白天开花,或者开花期较长,很容易受到曝晒灼烤,娇嫩的花朵会有灼伤晒焦的危 险。根据“▼▲适者生存,不适者被淘汰”的自然选择原理,那些白天开花的种类渐渐被淘 汰,而选择在夜晚开花的昙花种类则得以幸存。久而久之,“昙花一现”的特性便一代 代遗传下来了。 ? 植物奇妙的防御手段 在地球上,各种各样的病菌、昆虫和高等动物每时每刻都在向植物侵袭,但有趣的 是,地球上的植物依然郁郁葱葱。这是什么原因呢?其中一个重要的因素是:在千百年 的生物进化历程中,许多植物为了能在自然界生存,进化出种种奇特的防身方法。 植物防身最犀利的武器是体内产生各种各样的毒素,不明真相的动物啃咬之后会感 到很难受,甚至丧命。它们的悲剧也是在告诉同伴,千万别碰这种植物。有趣的是,植 物的毒素往往不是遍布全身,而常常集中在叶片、果实、花萼等容易受到动物攻击的部 位。科学家对大量的植物毒素进行生化分析后发现,它们大多是生物碱或酯类等有机化 合物,能给中毒动物带来各种难熬的痛苦。 例如,常春藤体内的有毒生物碱,会引起动物皮肤红肿、奇痒难忍。还有亚麻叶和 一些蔷薇科植物的种子中含有氢氰酸,能麻痹呼吸和血管中枢神经,动物不慎吞食后, 轻度表现为异常兴奋、呼吸急促、腹泻和痉挛,严重的会出现心跳缓慢、昏迷、失去知 觉,甚至死亡。金丝桃科的一些植物,还会分泌一种非常奇特的“光敏毒素”,动物一 旦误食之后,在遮阴处不会有什么反应,可一到明亮的阳光下,立即就会感到难受,如 果时间久了还会有性命之忧。 有些植物本身没有毒性,或者毒性很微弱,但它含有难以入口的刺激性物质,有时 还会发出难闻的恶臭。这也是植物用来防守的一种方法。一旦动物尝过这种又苦又涩的 味道,就会牢牢记住该植物,以后再也不会去吃了。 味道和气味关系密切,植物释放出各种难闻的气味,动物闻到后,还没吃就已经认 为它肯定难吃。具有怪味的植物有茴香、烟草、水毒芹等。在印度尼西亚苏门答腊岛的 原始森林中,有一种花朵巨大的植物叫大王花。它能散发出一种尸体腐烂般的恶臭味, 人和动物闻到后,都会掩鼻躲避。有趣的是,这种臭味却能吸引小昆虫来帮它传粉。看 来,大王花的臭味既能抵御食草动物,又能吸引昆虫帮助传播花粉,真是一举两得。 当然,植物最直观的武器还是锐利的尖刺和荆棘,使动物不敢贸然靠近。 能够适应恶劣环境,从某种意义上说也是对付食草动物的方式之一。例如在干旱地 区,气候条件极差,食草动物稀少,但耐旱植物却能在这样的环境中生存,因为它们早 已“锻炼”出一套对付干旱的本领。对它们来说,食草动物比恶劣气候更可怕。 除此之外,植物还有很多令人意想不到的御敌方法。例如有些植物的叶片边缘长有 硬硬的锯齿,这能刺痛动物的嘴巴。有些植物虽然没有锯齿,但叶片中充满二氧化硅沉 积物。如很多禾本科的植物叶片又粗又硬,叶缘还薄得像刀片,动物嘴巴碰上它,很容 易被割得“唇破血流”。 我们了解了各种植物的自卫本领后,必须牢牢记住:植物的种种奇妙防御手段,都 是在极为漫长的进化岁月中,通过遗传变异、自然选择而逐步形成的。 ? 为什么千年的古莲能发芽 在中国辽宁省新金县的泥炭土层中曾出土了一些坚硬如铁的古莲子,通过同位素测 定,它们已经◆▼在地下“沉睡”了千年以上。令人惊奇的是,这些古莲子被送到大连市植 物园进行培植后,竟然发芽长叶,还绽放出美丽的莲花!千年古莲开了花,立时被称为 奇迹而到处传播,并引来无数市民争相观看。 更令人吃惊的是,21 世纪初,俄罗斯科学家在西伯利亚一个地穴中发现一些古植 物种子,它们居然是 3 万年之前的生命!经过精心培养,古植物种子得以萌发,还开出 了白色的花朵,据植物学家鉴定,它是一种与兰花很相似的草本植物。 “沉睡”千年的古莲子为什么还能获得新生?科学家解释说,这与莲子的结构有关。 莲子的外种皮坚硬致密,如同一个完全封闭的小屋子,将种子密闭在内,既不允许外面 水分和空气渗入,也不允许种子内的水分和空气散失,使莲子一直处于休眠状态。此外, 千年古莲依然能保持生命力,与周围的环境有关。它们的周围是厚厚的泥炭层,具有很 强的吸水防潮性能,不仅如此,泥炭层的上面又有很厚的泥土覆盖,等于再增加了一层 密闭防护。在这样的环境中,古莲子才有可能保存生命力。还有些学者提出,古莲子长 寿的秘密与土壤辐射有关,但还没有更多令人信服的证据来支持这个假设。 而俄罗斯科学家在解释万年种子复活的原因时说,那些种子位于西伯利亚极为寒冷 的永冻层下,而且是在离地面 40 米深的洞穴中,那样的特殊环境不仅对古植物种子, 也许对其他古生物来说,都是一个最佳的生命储藏之地。 为什么植物的叶片会“流汗” 在夏天的清晨,如果你经过遍地小草的绿化地,时常会见到那些小草的叶片上挂满 了水滴,仿佛“汗水淋淋”的样子。这种现象很普通,而且大部分人都会随口解释说: 叶片上的水滴是露水。这话只说对了一半,叶片上的水滴既可能是露水,也可能是植物 自己吐出来的。 ? 为什么植物的叶片会“流汗” 叶片向外面分泌水分现象,是植物正常的生理现象,在植物生理学上被称为“吐水”。 人流汗是因为太热了,需要通过汗水加速散发体表热量,而植物叶片“流汗”的原因却 与根部“喝水”太多直接有关。植物吐水现象常常发生•☆■▲在气温较高、夜晚无风、空气中 湿度接近饱和的夏季。因为叶片到了晚上,表面的气孔都关闭了,蒸腾作用受到了抑制, 而根系在温热的土壤中依然不停地吸水。在水分有进无出的情况下,或者说在植物体内 水分的吸入量大大超过水分的蒸腾量的情况下,体内的水分会越来越多。多余的水分无 法通过气孔蒸腾而出,只能通过叶尖或叶缘的水孔分泌出去,结果就形成一滴滴晶莹的 水珠。 植物吐的水并非纯净水,里面往往含有一些矿物质和简单有机物,如葡萄糖、蔗糖、 有机酸等,但含量都很少,不会造成营养物质的大量流失。 不同植物的吐水量是不同的,即使同一种植物,在不同环境中的吐水量也不一样, 地下土壤越是潮湿,吐水的量越多。有些植物的吐水只有几滴,但有些植物的吐水量很 大,例如爆竹柳的吐水,有时在白天也滴滴答答地流个不停。尤其在热带雨林中,植物 “满头大汗”状的吐水现象随处可见,关键的原因就是雨林中湿度大、温度高。 ? 为什么有些花儿爱“追”太阳 “朵朵花儿向阳开”,这句话虽然最常见、最普通,但它却蕴涵着极为丰富的科学 道理。我们已经知道,植物的向阳或向光运动,是受体内生长△▪▲□△素控制的,那么,花朵追 踪阳光的目的又是什么呢? 其实在我们周围,除了向日葵之外,花朵向阳运动的现象并不是很常见,但有三位 研究极地植物的瑞典生态学家克捷尔伯雷、卡尔森和卡斯托森,却发现生长在寒冷极地 的大部分植物花朵都擅长追逐太阳。这不由得使他们联想到,花朵追踪太阳也许与温度 有关。于是,他们用仙女木花做了一个有趣的实验。他们用细金属丝固定仙女木花的花 萼,强行阻止它的向阳运动,然后在花朵上安放了一个带金属探针的温差电阻,用来精 确地测定温度。当太阳升起,气温增高时,被他们处理过的花朵内部温度要比普通花朵 低 0.7℃。于是,这几位科学家认为,极地气候寒冷,花朵的向阳运动有助于聚集阳光 的热量,有利于结果和种子的孕育。 人们在研究植物花朵向阳运动时,发现许多向阳植物的地下部分虽然见不到阳光, 但也能对光做出反应。这真是一个令人迷惑不解的问题。直到 20 世纪末,科学家发现 植物体居然也能传导光线!就像现代化的通信器材光导纤维那样,植物体能把光线输送 到适当的部位。如果真是这样的话,照射到地面上植物的太阳光,可以通过枝条或茎干 向植物体的其他部分传送而去。但这种传播光线的方式与植物花朵追踪太阳有什么直接 关系,直到目前还无法给出确切的解释。 ? 王莲的叶片上为什么能载小孩 如果说植物界中谁的叶片最大,王莲的巨叶应该当之无愧。王莲是原产于南美洲热 带地区的水生植物,全身上下最引人注目的部分就是它的叶片,真是大极了,每一片都 像一张大型的圆桌面。它的叶子还有一条往上卷起的边,在四周围成一圈,如同一只巨 大的浅底圆盘漂浮在水面上。更令人惊讶的是,王莲的巨叶竟然能像小船一样,一个孩 子坐在叶面上,就像一只青蛙蹲在荷叶上那样安全,根本不会沉入水下。 王莲的叶片为什么具有如此支撑力?大叶片与水面接触的面积大,产生的浮力当然 也大。而且,王莲叶片四周向上卷起边,就像小船边上的船帮一样,大大增加了排水体 积,根据阿基米德定律“浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大 小等于被该物体排开的液体的重力”,它的浮力等于成倍增加了。除此以外,在王莲叶 片上还能发现很多小窝,里面充满了空气,这也是导致它产生巨大浮力的因素。 也许有人会提出,仅仅依靠浮力是不能够安全载重一个小孩的,因为叶片通常是 植物体中较为柔软的部分,如果在某一局部支撑重物,叶片很容易发生变形,会导致浮 力锐减,而实际上王莲的叶片结构却弥补了这一缺陷。如果仔细观察它的叶片,在叶片 背面会见到很多粗大的叶脉,就像混凝土建筑材料中的钢筋,即使在某一局部受到较大 重力,也不会轻易折断。从物理学的角度看,王莲叶片内的这种支撑结构非常符合力学 原理。科学家对王莲叶片还进行了专门的测试,一张直径 1.2 米的王莲叶片能承重 20~ 30 千克重量,已经超出了一个小孩的体重。 ? 树干被冻裂的树为什么还能活 生活在北方或高寒地带的人们,常常会在冬天的早晨看到被冻裂的树干,到中午气 温逐渐升高后,里面还有汁液流出。如果土壤水分状况好的话,只会短时间出现树叶萎 蔫,多数树木并不会因此死亡。 这是因为,冰只凝结在细胞之外,也就是说在细胞壁和由死细胞壁组成的输导组织 中,那里汁液中的水相对自由,有毛细作用和渗透作用,但没有对流移动,而且细胞内 的原生质和液泡没有冰晶形成。细胞原生质内有许多细胞器,它们都有非透水的生物膜, 能将内部的水分子与外界隔开,无法自由移动。细胞的液泡内储存了许多浓度很高的亲 水蛋白质、代谢物质和离子,水分子同样也受到了束缚。 看一看雪花漂亮的六角形晶体结构,就能见到其中水分子是如何排队守秩序的。在 它们的中心都有一个称作晶核的杂质颗粒,它们结成冰也一样需要这样的晶核。植物细 胞外汁液的水在冰点以下就会排起队来结成冰,而被生物膜隔离开的细胞质和液泡中的 水分子,则已经排在了其他分子外面,也就不易结起冰来。这就是树皮韧皮部活组织的 情况。 冬天夜间树干被冻起来的时候,细胞外汁液中的部分水分子结成了冰,留下的汁液 就会变浓,引起细胞内的水分子通过细胞膜质上的水通道流向细胞外,继续参与冰晶的 扩大。水分子从液泡流向细胞质,再流向细胞外,一定时间后,细胞质膜多数部位就会 与细胞壁分离开来,形成质壁分离。这时细胞虽然还活着,但需要忍受特别高溶质浓度 的盐害。 白天升温后,细胞壁外的冰慢慢地融化,汁液被稀释,水分子就流回了细胞质,再 流回液泡,不再质壁分离,恢复正常状态,而且每个昼夜都能如此循环往复。如果细胞 质膜经不起这样的折腾,细胞就会被机械力撕裂而死亡。树干被冻裂后,如果根系能补 充到这个过程中损失的水分,树皮活细胞可能通过代谢作用慢慢修复所产生的伤害。 ? 为什么跳舞草爱“翩翩起舞” 跳 舞草是一种特别有趣的直立小灌木,祖籍在印度,在中国主要分布于云贵川一带的深山 老林之中,已被国家列为珍稀濒危植物而受到保护。然而,除了稀有少见之外,它的“跳 舞表演”却更令人感兴趣。 跳舞草具有与众不同的奇妙生理特性,因为它对外界环境变化的反应能力远远超过 它的植物同类。例如,当你对着它▼▼▽●▽●播放一首优美的抒情乐曲时,它就会像一名能歌善舞 的女子,叶片飘飘如衫袖舒展,开始在乐曲中翩翩舞动。如果你对它播放杂乱无章、怪 腔怪调的歌曲,或者放声大喊大叫,它的反应是不动也不转,不仅“罢舞”,似乎还会 显现出极为反感的“情绪”。 科学家通过对跳舞草观察研究后发现,它实际上是一种对一定频率和强度的声波极 富感应性的植物,与温度和阳光有着直接的关系。当气温达到 24℃以上,且在风和日 丽的晴天,它那一对对的小叶便会自行交叉转动,分分合合、上下跳跃。而且,两片小 叶的转动幅度竟然可达 180°以上!当一连串动作做完之后,叶片又会回复到原处,再 重复转动。 当气温在 28~34℃之间,尤其是在闷热阴天或在雨过天晴之际,整株跳舞草的数 十对叶片时而像情人般“紧紧拥抱”,时而又像蜻蜓那样翩翩飞舞,眼花缭乱之中给人 以美妙、神秘的感受。当夜幕降临时,它又会将叶片竖着贴在枝干上,紧紧依偎着,因 此人们又给它起名叫“情人草”、“风流草”。 在解释跳舞草为什么爱“翩翩起舞”的现象时,科学家还没有统一的认识,各自做 出的解释也各不相同。有些科学家认为,跳舞草的起舞与阳光有关,有光则舞,无光则 息,就像向日葵冲着太阳转动一样。但也有的认为,“跳舞”行为是植物体内微弱电流 的强度与方向的变化而引起的,或者是植物细胞的生长速度变化所致。还有一些科学家 认为,跳舞草的奇妙习性是生物的一种适应性,当它跳舞时,舞动的叶片具有恐吓作用, 可躲避一些昆虫的侵害。跳舞草究竟为何爱“跳舞”,仍存在着很多疑问,要解开这个 谜还需植物学家继续深入探索。 ? 为什么甘草被称为“百◆■药之王” 甘草被称为“百药之王”由来已久。明代医学家李时珍在《本草纲目》中对甘草 给予了极高评价:“诸药中甘草为君,治七十二种乳石毒,解一千二百草木毒,调和 众药有功,故有‘国老’之号。”其实,它的植株体相貌平平,属于豆科中的一种多 年生草本植物。 根据现代科学技术的测定,甘草含有丰富的甘草酸,它的甜度是甘蔗糖的几十倍, 因此被认为是不折不扣的“甜草”。难怪许多苦涩难咽的中草药中,都会加入甘草,以 使药味能得到一些改善,便于入口。 不过,仅仅是口味清甜,当然还不能使甘草被尊为“百药之王”。甘草最主要的功 用之一,是它具有很强的解毒能力。正如李时珍在《本草纲目》中所记载的那样,甘草 能够解除或缓解上千种草药和矿物药的毒性,既可以单独解毒,也可以和其他草药配合 解毒,堪称中药中的“解毒圣手”。传说中,远古的神农在遍尝百草时,曾屡屡中毒, 幸好有甘草来解毒,一次次化险为夷,这才为后世记下了数百种草药的药性。 甘草本身“性情”温和,几乎没有任何毒副作用,却能够减除其他药物中的毒性。 另外,医生开出的一帖帖中药往往是由多种药材配制而成的,其中一些药物之间药性相 克,这就需要加入适量的甘草,因为它具有极强的调和作用,能使众多药物既发挥各自 独特的药性,又不至于相互克制。 当然,甘草本身也是一种用途广泛、效果显著的药材。除了解毒和调和众药的“特 长”外,它还具有很好的清热润肺、祛痰止咳、止痛镇定、补脾健胃等功效,现代医学 中还用甘草来降血脂,治肝炎,防止动脉硬化,甘草甚至对于治疗艾滋病也有一定的作 用呢! 甘草有如此特殊而广泛的药用价值,想不成为“百药之王”也难! ? 为什么水仙和铃兰是一对“天生冤家” 21 世纪初,中国南方某城市举办了一个规模颇大的迎春花展。展览厅中,几百种 花卉万紫千红、争奇斗艳,展览很成功。为了使展览更加红火,展品更加琳琅满目,展 览单位决定再增加一些花卉品种,并对◇=△▲展品位置进行了必要的调整。由于专业人员的忽 视,缺乏专业知识的工作人员在调整过程中,将铃兰搬到了水仙花的附近,结果闯下了 大祸。这两种花卉成为邻居之后,很快就失去了“精神”,变得无精打采,继而又开始 出现花朵凋落、叶片萎靡等症状,最后竟然双双死去。 发生这出悲剧的原因何在?原来,水仙和铃兰是一对天生的“冤家对头”,它们绽 放的花朵美丽娇艳、香气袭人,但花香中所含的某种化学物质,恰恰是令对方难以承受 甚至致命的。一旦彼此成为了近邻,都会受到对方花香中的“毒气”伤害,最终结果是 两败俱伤。 其实在植物王国中,天生的“冤家对头”还有很多。例如,将苹果树和核桃树种在 一起,核桃树就会对苹果树不宣而战。由于核桃树叶分泌的“核桃醌”会随雨水流进土 壤,有害于苹果树的根,引起根部细胞质壁分离,使苹果树难以成活。 又如,在葡萄园周围种上榆树,葡萄就会遭殃。在它们之间,榆树是强者,葡萄是 弱者,彼此“狭路相逢”后,榆树分泌出的化学物质会向对方发起攻击。双方的距离越 近,榆树分泌物的杀伤力就越大,最后导致葡萄叶片枯萎,果实稀稀拉拉,葡萄甚至就 此死去。在现实生活中有时能见到这样的场景:生长在榆树附近的葡萄,枝条总是背着 榆树而长,尽量躲得远远的。 根据科学研究发现,植物之间发生的“战争”,几乎都和它们的分泌物有关。植物 体内分泌物的种类有很多,如有机酸、直链醇、脂肪族的醛酮酚类化合物、类黄酮、丹 宁、氨基酸、多肽、生物碱,等等。它们之间还会通过叶片或枝条直接接触方式,提升 对方体内酶的活性,加快产生一系列的生物化学反应,使对方的新陈代谢过程发生变化, 最终影响生长发育。 如果人们能科学地掌握植物之间“互利”或“相克”的规律,就可以合理安排农作 物的种植、树木的栽植,使植物之间避免内战自耗,得以快速地生长,为人类做出更多 的贡献。 ? 鲜艳的圣诞红,是真花瓣还是假花瓣 很多人都认为,圣诞红顶部那特别鲜艳夺目的部分是△▪▲□△它的花瓣。其实,那可不是真 正的花瓣,而是一些变了颜色的叶片。如果你仔细观察就会发现,它们的形状、大小甚 至纹理都与同一枝条上的叶片一模一样,但它们的作用与花瓣一样,都是为了吸引昆虫 传粉。 圣诞红的花朵其实很小,它们借用了少数几片变色的苞叶,起到了花瓣的作用,经 济而又实用。用最少的代价办最多的事,这也是自然界最重要的法则之一。 不过,有些花序的苞片不甘寂寞,还干起了兼职工作。最具代表性的就是马蹄莲等 天南星科植物,它们的总苞卷成了一个大花瓣,不仅可以为里面的小花朵遮风挡雨,还 可以招揽传粉昆虫。 另外,不少天南星科植物卷成桶状的总苞还可以保持温度的恒定,一方面为花朵发 育提供了适宜条件,另一方面还能吸引那些怕冷的小昆虫前来御寒。当它们把这里当作 “旅馆”的时候,身上就会蹭上花粉,在下一个夜晚到其他花朵上投宿时,顺便把花粉 带过去,为“房东”完成传播花粉的重任。 ? 为什么全棉衣物不够结实 自古以来,人们就利用植物纤维编织生产生活用品,棉和麻就是最常用的两种植物。 棉的果实中有白色的棉纤维和深颜色的棉籽。棉纤维常被用来编织各种织物,俗称棉花。 麻贡献的是它的茎,麻的茎中含有大量麻纤维,也可以用来编织各种织物。 不过,人们常会区别利用棉和麻,例如用棉花来织布,用麻来编制绳索。这是因为 棉织物更柔软,更易染色;麻织物更结实、牢固、耐磨。其实,棉纤维和麻纤维的主要 化学成分很相似,都是一类叫作纤维素[C6H7O2(OH)3]n 的大分子。可是,它们的牢 固程度为什么会不同呢? 植物纤维的牢固程度主要跟两个因素有关,一是纤维素分子的大小,二是纤维素分 子在排列方向上的整齐程度。纤维素分子越大、分子排列得越整齐,纤维也就越牢固。 比较麻纤维和棉纤维,前者纤维素分子要比后者大,有时可达后者的 6 倍。 再来比较纤维素分子的排列方向,麻纤维中纤维素分子比较平直,而棉纤维中的纤 维素分子扭扭曲曲。在纤维素分子排列的方向性上,麻纤维远比棉纤维要整齐。这就是 棉纤维的牢固程度不如麻纤维高的主要原因。 虽然棉纤维没有麻纤维牢固,但用棉纤维做成的衣服透气性好,吸湿性强,色泽更 鲜艳,保暖性能更优良,穿起来更加舒适,所以人们偏爱棉纤维,喜欢穿“全棉”的衣 服。 但是,全棉衣服也有缺点,如易缩水、易起皱,这也跟它的组成和结构有关。纤维 素的分子结构中,每个链节上有 6 个羟基(—OH)。由于羟基是亲水基,也就是说在每 个纤维素大分子结构中都含有很多个亲水基,所以棉纤维的吸水性能较好。 同时,由于各个纤维素大分子链之间存在较强的相互作用——氢键,所以棉纤维形 状变化困难,但是一旦产生形状变化后也不容易恢复,这就是棉布衣服容易皱的主要原 因。 ? 为什么有些植物放在空气中也能生存 画面中的这种植物,有明显的叶,却几乎没有根,如果将它种植在无土的假山上, 用不着浇水,它依然能绽放出艳丽的花朵。真是太神奇了!它是怎样生存在空气中的呢? 原来,这是一种气生或附生草本植物,名叫空气凤梨。空气凤梨其实是凤梨科铁兰 属众多植物的统称,包含许多品种和变种,它们因为能完全生活在空气中,无需土壤而 得名。空气凤梨之所以能在空气中生存,是因为它所需要的养料和水分,几乎都可以通 过叶面上的银灰色绒毛状鳞片吸收。这些鳞片多呈盾形凹陷,空气中飘浮的微小水汽小 滴或雨水会被凹陷处的气孔截获,经薄壁细胞渗透到植株体内。 令人感到神奇的是,这些气孔在温度较高、空气干燥的白天处于半闭合状态,以减 少水分蒸发;到了温度较低、空气湿度增大的夜晚则完全打开,以吸收空气中的水分。 空气凤梨之所以有这种与众不同的习性,与其独特的生存环境有关。因为大部分空气凤 梨原产于中南美洲的热带或亚热带地区,那儿干旱少雨,阳光强烈,昼夜温度变化大, 但终年都有雾气的滋润,由于它们具备了从空气中获取水分的本领,所以不惧怕离开土 壤,而常常附生在石壁、树木(甚至是仙人掌)、电线杆或半空中的电线上,给当地增 添了一道独特的风景线。 ? 植物能不能自己生产对付昆虫的“化学武器” 很多植物都会分泌出特殊的化学物质,用来对付其他的植物,简直就是“自相残杀”。 如果将“化学武器”的目标对准残害植物的昆虫,那就是“正义之战”了。其中我们最 熟悉的要数除虫菊,它的花序中含有大量的除虫菊素,昆虫只要接触后,很快就会出现 过度兴奋、运动失调甚至全身瘫痪麻痹。 科学家已经找到不少具有应用价值的杀虫植物用来对付害虫。例如中国北方最主要 的蔬菜大白菜很容易患上根腐病,但韭菜分泌出的杀菌素恰恰能杀死导致根腐病的真菌 腐皮镰孢霉菌。掌握了其中的秘密就能对症下药,将韭菜作为大白菜的邻居,充当大白 菜的“保健大夫”,是再合适不过的了。 进入 21 世纪之后,科学家越来越重视对植物源杀虫活性天然产物的研究,并着重 于植物分泌物中的生物碱类、萜烯类、酮和醌类等化学物质杀灭害虫的效果。用植物的 “化学武器”对付害虫,不仅有效而经济,更重要的是,它不会像人工化学杀虫剂那样 给环境带来污染。 ? 为什么中药丹参能治疗心血管疾病 丹参属于被子植物唇形科,是一种喜欢干燥环境的多年生草本植物,是中国传统中 药材的瑰宝,早在《神农本草经》中就有记载,《本草纲目》描述为:“处处山中有之”, 春、秋两季采挖,除去茎叶,干燥根及根茎入药。相传在远古时代有个青年人为救治患 病的母亲,翻山越岭、横渡重洋,冒着生命危险,采来此“开着紫蓝色花、根是红色的 药草”,最终治好母亲的疾病,故丹参的命名中有“丹心”之意。医学实践证明丹参对 包括高血压、冠心病、心绞痛、心律失常、心肌梗死及心力衰竭等心血管系统疾病有良 好的治疗作用。那么,草本植物丹参为什么会对心血管病有治疗作用呢? 患冠心病时,供应心肌血液的血管——冠状动脉发生管腔狭窄,心肌细胞由于得不 到充足的血液和氧气供应,因此心脏出现绞痛等表现,严重时导致患者死亡。人体的血 管壁中存在平滑肌,平滑肌的舒张可改善血管阻塞。血管平滑肌细胞膜表面有一类很特 殊的蛋白质,是一种钾离子通道,对细胞内腺苷三磷酸(ATP,储存能量的分子)变化 敏感,被激活后可引起钾离子外流,并减少另一种钙通道的数量,降低细胞内的钙离子 浓度,平滑肌细胞舒张,最终使冠状动脉扩张,从而增加★◇▽▼•心肌血液供给。这是一个连锁 反应,“开关”是平滑肌细胞内对 ATP 敏感的钾通道。中药丹参就是通过“按动”这 个“开关”来产生治疗效果的。原来,丹参中有一种化学成分叫丹参酮 IIA,它可激活 ATP 敏感的钾通道,就如按了连锁反应的“启动键”,导致细胞内的一系列反应,最终 缓解血管堵塞状况。 心脏就像一个泵,组成心脏的心肌有节律地收缩和舒张形成心脏的搏动,推动血液 流动,使人体得以维持正常功能。而心肌收缩和舒张由心肌细胞膜上离子通道决定,离 子通道转运不同的离子出入细胞膜,且维持一种动态平衡。由于冠心病导致心肌细胞缺 血损伤,引起离子通道失衡,出现多种心律失常,甚至引发致命性心律失常。丹参酮 IIA 使失衡的离子通道恢复原有的平衡,可用于心肌缺血损伤和心律失常的防治。 一些新的研究发现,丹参还能通过调控一类参与生物体生长、发育、凋亡等生命过 程的神奇小分子——微小 RNA 来治疗心脏病。 ? 为什么苹果“坏一个,烂一筐” “一个苹果烂,一整筐苹果坏”是一句西方谚语,常用来比喻个别的问题会影响到 全局。其实,这个说法并不仅仅是一个比喻,其中也蕴藏着科学的道理。 尚未成熟 的水果是“青涩”的,往往硬而不甜。“青”源自其中的叶绿素,“涩”来自其中的单 宁,“硬”主要是果胶的贡献,而“不甜”则是因为淀粉还没有转化成糖。等到果实快 要成熟的时候,植物体内会产生一种叫作乙烯(CH2=CH2)的气体。它就像一种“信 号”,只要它一出现,水果中的各个部分就像听到了“进攻”的号角,开始行动。一些 酶开始分解叶绿素,甚至产生新的色素,于是绿色消失,红、黄等颜色出现,宣告果实 逐渐成熟;一些酶开始分解水果中的酸性物质,使水果变得不再那么酸;淀粉酶把淀粉 水解成糖,水果变甜了;果胶酶开始对一些果胶进行分解,水果渐渐变软了;还有一些 酶把水果中的有机化合物分解成有特定香味的挥发性气体,于是不同的水果就有了不同 的诱人香味…… 不仅仅是水果自身产生的乙烯分子会启动“成熟机制”,来自外界的 乙烯分子也具有同样的作用。如果一个水果坏掉了,它分泌的乙烯量就会大大增加,它 周围的水果受到这些乙烯分子的影响,也纷纷启动“成熟机制”,产生更多的乙烯分子。 这些乙烯会促发更多水果的“成熟机制”。 水果店里的许多水果都被纸或者泡沫袋 包着,这不仅仅是为了好看。就像人体受到外界刺激会产生防御反应,水果“受伤”了 也会有所反应,分泌乙烯就是其中的一种。在运输过程中,成箱成筐的水果们难免相互 磕磕碰碰,虽然只是“小伤”,但也足以使它们产生更多的乙烯分子,加速成熟和腐烂。 就像传染病一样,一个染病了,周围的也都难以幸免。为了避免“坏一个,烂一筐”, 人们就将它们包起来以减少受伤和相互影响的概率。 其实,早在中国古代,人们如 果采下青涩的梨,会放在密闭的房间里对它们“熏香”。香是用一些植物原料做成的, “熏香”的时候燃烧不完全,产生的烟气中就含有一些乙烯成分。通过这种“催熟”方 式,青涩的梨很快就能变得又甜又香了。古代埃及,在无花果结果之后的某一段时间, 人们会在果树上划出一些口子。这样做可以让无花果的果实结得更大,成熟更快,其原 理是划伤果树会促进乙烯分子的释放。现代科学实验证实,在无花果结果▲★-●之后的 16~ 22 天,如果对果树进行划伤处理,1 小时之内乙烯产生的速度会增加 50 倍。在接下来 的三天内,果实的直径和重量会分别增加 2 倍和 3 倍。在中国农村,核桃结果之后人们 也经常在树上砍出伤痕,亦是同样的道理。 “一个苹果烂,一整筐苹果坏”是一句西方谚语,常用来比喻个别的问题会影响到 全局。其实,这个说法并不仅仅是一个比喻,其中也蕴藏着科学的道理。 尚未成熟的水果是“青涩”的,往往硬而不甜。“青”源自其中的叶绿素,“涩” 来自其中的●单宁,“硬”主要是果胶的贡献,而“不甜”则是因为淀粉还没有转化成糖。 等到果实快要成熟的时候,植物体内会产生一种叫作乙烯(CH2=CH2)的气体。它就 像一种“信号”,只要它一出现,水果中的各个部分就像听到了“进攻”的号角,开始 行动。一些酶开始分解叶绿★-●=•▽素,甚至产生新的色素,于是绿色消失,红、黄等颜色出现, 宣告果实逐渐成熟;一些酶开始分解水果中的酸性物质,使水果变得不再那么酸;淀粉 酶把淀粉水解成糖,水果变甜了;果胶酶开始对一些果胶进行分解,水果渐渐变软了; 还有一些酶把水果中的有机化合物分解成有特定香味的挥发性气体,于是不同的水果就 有了不同的诱人香味…… 不仅仅是水果自身产生的乙烯分子会启动“成熟机制”,来自外界的乙烯分子也具 有同样的作用。如果一个水果坏掉了,它分泌的乙烯量就会大大增加,它周围的水果受 到这些乙烯分子的影响,也纷纷启动“成熟机制”,产生更多的乙烯分子。这些乙烯会 促发更多水果的“成熟机制”。 水果店里的许多水果都被纸或者泡沫袋包着,这不仅仅是为了好看。就像人体受到 外界刺激会产生防御反应,水果“受伤”了也会有所反应,分泌乙烯就是其中的一种。 在▪…□▷▷•运输过程中,成箱成筐的水果们难免相互磕磕碰碰,虽然只是“小伤”,但也足以使 它们产生更多的乙烯分子,加速成熟和腐烂。就像传染病一样,一个染病了,周围的也 都难以幸免。为了避免“坏一个,烂一筐”,人们就将它们包起来以减少受伤和相互影 响的概率。 其实,早在中国古代,人们如果采下青涩的梨,会放在密闭的房间里对它们“熏香”。 香是用一些植物原料做成的,“熏香”的时候燃烧不完全,产生的烟气中就含有一些乙 烯成分。通过这种“催熟”方式,青涩的梨很快就能变得又甜又香了。古代埃及,在无 花果结果之后的某一段时间,人们会在果树上划出一些口子。这样做可以让无花果的果 实结得更大,成熟更快,其原理是划伤果树会促进乙烯分子的释放。现代科学实验证实, 在无花果结果之后的 16~22 天,如果对果树进行划伤处理,1 小时之内乙烯产生的速 度会增加 50 倍。在接下来的三天内,果实的直径和重量会分别增加 2 倍和 3 倍。在中 国农村,核桃结果之后人们也经常在树上砍出伤痕,亦是同样的道理。 ? 越鲜艳的蘑菇越有毒吗 不要以为采蘑菇就像歌曲《采蘑菇的小姑娘》里面唱的那么容易,看到蘑菇就往篮 子里装,那样是很危险的。因为,蘑菇虽然鲜美可口,但有少数蘑菇含有可怕的剧毒。 在我们这个地球上,各种各样的蘑菇种类有数千种之多,其中大部分无毒,少数有 ◆●△▼●毒。但是,许多有毒蘑菇和无毒蘑菇的长相非常相似,其个头、形态、颜色、菌盖几乎 一模一样,只有专业人员才能识别,而对普通人来说很容易发生混淆。 在大部分人的观念中,越是美丽鲜艳的蘑菇越有毒,尤其是在很多文学故事书中经 常出现的蛤蟆菌,就是最典型的例子。其实,这种观念是靠不住的。“越是鲜艳漂亮的 蘑菇越有毒,而朴实无华的蘑菇则无毒。”这种说法并不成立。因为在食用菌类中就有 许多色彩艳丽的成员,例如鲜红的红菇和橙黄色的蛋黄菌,都属于可口的美味食菌;与 之相反的是,外表毫不起眼的毒鹅膏菌,却具有超强的毒性。 既然不能通过色彩是否艳丽来辨认蘑菇是否有毒,那么有没有区分有毒和无毒蘑菇 的识别特征呢?有经验的菌类专家告诉我们,大多数有毒伞菌,菌盖表面会有散状排列 的鳞片和包被的残留物。相对而言,扁平、光滑的菌类,安全性更高,但这仅仅是经验 的识别,而不是完全严格的鉴定区分。特别需要提醒的是,如果你不能确定蘑菇的种类, 最好不要去吃,这是吃蘑菇不中毒的最高准则。无论在什么情况下,对采集到的菌类要 保持最高警惕,如果发现手中的“美味”与你熟悉的菌种在外貌、习性、种群上有任何 不符,都不能动口。其次,采集时要仔细研究蘑菇种类,除了你想要采的菌类,还要看 看,它是不是有长相十分相似的“毒亲戚”。比如发光脐菇和黄丝膜菌,外形都是扁平的 黄色伞菌,但前者有毒,后者可食。 不同的毒蘑菇有不同的毒性,误食之后对人体造成的伤害也不同。例如毒鹅膏菌能 损害人体肝肾,人误食后出现症状较迟,发病较慢,容易被误诊而死亡。网孢牛肝菌、 毒红菇等损害人体的肠胃,此类中毒情况最为常见,所幸的是病程较短,致死率也较低。 小美牛肝菌、华丽牛肝菌等损害人体的神经,误食者会出现精神兴奋、精神抑制或精神 错乱等神经性中毒症状,同时也会出现呕吐、腹泻、出汗、流泪、心率减慢等副交感神 经症状,甚至产生幻觉,因此往往会被误诊为“精神病”而延误治疗。鹿花菌属的真菌 有溶血破坏作用,误食者除了有胃肠炎型表现外,还表现为急性贫血、血红蛋白尿、尿 毒症、肝肿大等症状。叶状耳盘菌、胶陀螺等会引起人体光敏性皮炎,而误食亚稀褶红 菇等菌类后则会出现呼吸麻痹、中毒性心肌炎、急性肾功能衰竭等症状。

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