解讀植物自衛之謎
解讀植物自衛之謎
大自然中的病菌、昆蟲和高等動物,無時無刻不在向植物進行侵襲,然而,地球上的綠色植物卻仍然占絕對優勢。有些科學家認為,這是植物在長期的演化過程中,形成了保證物種生存的防禦措施——自衛。然而,有些人認為,自衛是一種有目的的反應,它需要神經係統作出判斷,需要一種意識活動,而這兩點都是植物所不具有的,因而,植物根本就不具有自衛的活動。但是,如果說不存在植物自衛,那麼,在自然界所發生的一些情況又如何解釋呢?
1970年,阿拉斯加原始森林中的野兔繁殖非常迅速,它們啃樹的嫩芽,破壞根係,嚴重威脅森林的存在,人們想方設法消滅野兔來保護森林。然而,各種方法都收效甚微。眼看大量森林就要遭到毀滅,這時,野兔卻集體生起病來,短短幾個月內,野兔的數量急劇減少,最後在森林中消失了。野兔為什麼會自己消失了呢?科學家們發現,森林中所有被野兔咬過的樹木,在它們新長的芽、葉中都產生了一種叫萜稀的化學物質。就是這種物質使野兔生病、死亡,最終被迫離開森林。
1981年,類似的情況在美國又發生了一次。一種叫舞毒蛾的害蟲把東北部大片橡樹林的葉子啃得精光。美國有關部門束手無策。但奇怪的是,一年過後,這種害蟲全部消失了。大森林又重新恢復了生機。一些科學家通過對橡樹葉子化學變化的分析,發現這樣一個秘密:橡樹葉子在遭受舞毒蛾破壞之前,含有很少量的單寧酸,但在害蟲咬過之後,葉子中的單寧酸的含量迅速增加。恰恰是這種單寧酸跟害蟲胃裡的蛋白質非常容易結合,從而使這些葉子難以被消化,導緻了舞毒蛾的最終滅亡。
通過這兩件事,一些科學家就認為:植物是能夠進行“自衛”的。接著很多的科學家對此進行了大量的研究。
科學家發現,植物的自衛措施真是多種多樣。有些是保護植物免遭一切危險;有些則是有效地對付某些“敵人”;有些防禦手段僅使“敵人”反感;而有些手段則是傷害那些企圖侵害它的動物。比如,許多植物都含有各種化學物質,有些生物鹼類的有毒物質,對抵抗動物侵害有很強的威力。如馬利筋和夾竹桃,都含有強心苷,可以使咬食它們的昆蟲肌肉鬆弛而喪命;絲蘭和龍舌蘭含植物類固醇,可使動物紅細胞破裂。一些金合歡植物含有氰化物,能損壞細胞的呼吸作用;漆樹中含漆酚,使人中毒,被稱為“咬人樹”;有些植物體則是在受到侵害後,通過化學變化,體內產生抵抗害蟲的物質。更令人驚奇的是,當柳樹受到毛蟲咬食時,不但受到毛蟲咬食的柳樹會產生抵抗物質,而且3米之外沒有受到咬食的柳樹也會產生出抵抗物質。
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閉合葉片 含羞草的葉子根部有特殊的注滿水的“鉸鏈”,如果葉子被觸動,水就從“鉸鏈”中流出,“鉸鏈”關閉,葉片即會閉合。當它不再被碰觸時,水又慢慢流回葉子基部,葉片即會再度展開。
有的植物雖不含毒素,但是在它們體內卻含有的某些物質,使它們不受動物歡迎。如橡樹葉子含鞣質,能與蛋白質形成一種絡合物,降低了葉子的營養價值,昆蟲也就不愛吃了。某些植物或苦或酸,多數動物嘗過後就不再問津。氣味不佳的有毒植物,如水毒芹和煙草,草食動物聞到難聞的氣味後便去別處覓食了,從而也保護了草食動物。幹紫杉、萬年青等植物能產生蛻皮激素或類似蛻皮激素的物質,昆蟲食後,會造成發育異常而無法繁衍後代。
採用外部的形態進行自衛的植物占植物總量的大多數。如皂莢樹等植物,樹榦和枝條上都生有許多大而分枝的枝刺,連水牛都不敢碰它一下。“玫瑰雖好刺太多,有心摘花又怕紮”,正是這些刺保護了植物。栓皮櫟和軟木櫟的樹皮上都有一層厚厚的木栓層,這是它們的“防彈衣”。桃核等核果的核堅硬如石,有保護種子的作用。
櫻樹葉柄上的蜜腺,分泌甜汁,喜歡吃此甜汁的蟻類常徘徊於枝葉上,而毛蟲類害蟲因害怕蟻的攻擊而不敢去侵犯樹木。蜜腺成了櫻樹招鏢護衛的本錢。
另外有些植物還可用花朵的氣息、自身的毒毛等本領驅除前來侵犯的敵人。有的植物身上的毛雖然無毒,但卻能阻止一些害蟲的啃食和產卵。如臭蟲爬上蠶豆葉麵時,就會被一種鋒利的鉤狀毛纏住,動彈不得而餓死;棉花植株的軟毛能排斥葉蟬的侵犯;大豆的針毛能抵製大豆葉蟬和蠶豆甲蟲的進攻,多毛品種小麥比少毛品種更不到葉甲蟲的成蟲產卵和幼蟲食用。
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