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植物的智慧

环境自然|2014-8-22 00:30

来源:北方新报|2377人参与|0评论

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捕蝇草
 
捕蝇草
 
  植物远非我们想像的那样无能。科学家通过长期的研究发现,植物为了生存,不仅能看,能睡,还能吃。
 

  

 

  众所周知,植物利用阳光进行光合作用。现在有科学家指出,被遮挡的植物可能看得见阳光的变化。

 

  当阳光照射植物投下阴影时,一些植物能看到周围其他植物投来的阴影,从而知道在它的附近其他植物存在的情况。如果它发现周围过于拥挤,自己可能被别人遮挡,它就会限制自己的新生嫩枝的生长,转而促进主干的生长,以便与伙伴们争夺阳光。

 

  植物怎么看周围呢?因为阳光携带了大量信息,植物利用一种叫做受光体的分子来解读阳光所携带的信息,其作用非常类似于动物的视觉系统。

 

  通过分析阳光所携带的信息,植物能知道“白天变长了吗”、“我该开花了吗”诸如此类的事情,还能通过阳光确定春天是否已经来临,冬天是否已经结束等等。

 

  植物能够研究由各种颜色组成的环境光,并通过改变自己的生长模式做出相应的变化。例如,遍布于植物的叶子和茎干的叶绿素通过叶子有选择地从自然光中吸收红光、蓝光,而反射远红外光。如果一株植物处在过于浓密的环境当中,那么它周围的红光就会较少,而远红外光则会较多。因此,只要它检测出红光和远红外光之间的比值,就会马上知道自己是否被遮挡了。

 

  

 

  含羞草或合欢等豆科植物白天打开叶子,一到夜里就闭上叶子睡觉,这种由叶子的开闭引起的植物的睡眠运动自古以来就受到人们的关注。最早的记录可追溯到公元前4世纪留下的亚历山大大帝命令部下调查“何以睡眠”的记录。

 

  达尔文是最早对植物运动进行系统研究的科学家。现在,科学家通过显微镜观察已经知道,植物的睡眠运动是由叶柄上一种叫做“运动细胞”的特殊细胞的膨胀或收缩引起的。运动细胞吸水撑大后叶子就张开,运动细胞排出水缩小后叶子就闭合。调节这种运动细胞的体积变化的是细胞膜的“钾通道”——根据生物钟按一定的时间周期开闭钾离子通道,伴随着钾离子从通道的出入,水或者进入细胞内或者跑出细胞外。

 

  迄今为止,科学家已经从含羞草、决明属、叶下珠属、铁扫帚、合欢属5种豆科植物中各自成对地分离出了“睡眠物质”与“觉醒物质”。各植物的这些物质对于其他植物完全不起作用。例如即使将合欢属的“睡眠”或“觉醒”物质以10万倍的浓度作用于含羞草,也完全没有效果。

 

  科学家发现,“觉醒物质”的浓度几乎全天恒定,而“睡眠物质”的浓度却是在张开叶子的白昼减少,在闭合叶子的夜间增加。“觉醒物质”与“睡眠物质”的平衡浓度的变化,决定了叶子是闭合还是张开。

 

  

 

  捕蝇草能吃昆虫和蜘蛛类节肢动物,如蜘蛛、苍蝇、蟋蟀、蛞蝓以及各种毛虫等。与其他植物一样,它也是通过光合作用来获取营养的,利用太阳能促使二氧化碳和水转换成糖和氧,然后糖又转换成三磷酸腺甙这种能量形式。除了合成葡萄糖外,这种植物还需要氨基酸、维生素以及其他维持其生命所需的细胞成分。为了得到这些物质,维纳斯捕蝇草必须补充以下养分:氮、磷、镁、硫、钙、钾。

 

  然而,在维纳斯捕蝇草居住的沼泽地里的土壤中却缺少以上这些营养物质。由于自身无法制造生长所必需的构结材料,因而大部分植物在这种环境中都无法生存。然而,在长期的进化中,维纳斯捕蝇草逐渐适应了这种独特的生态环境,它们成功地进化出一种能力:通过寻找其他替代物质来获取其生长所必需的营养物质。而像昆虫之类的生物正好能提供土壤中所缺失的营养物质。文/小蕾

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