中学生科普知识图文百科-第1部分

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　　　　植物生长素抑制植物生长

　　　　播种后，植物的种子就会萌芽生根、抽枝长叶、开花结果，这些现象都是司空见惯的，但种子为什么会生根、长叶、开花结果呢？

　　　　上世纪30年代，人们知道，植物的生长是由细胞分裂和细胞体积增大而引起的。可是，是什么物质促使细胞分裂，使植物生长的呢？

　　　　到了50年代，植物学家通过实验研究，找到了抑制植物生长的物质。科学家从植物体内把这种物质提取出来，并把它叫做“植物生长素”。现在，已经发现的植物生长素有生长素甲、生长素乙和异生长素。

　　　　生长素能促进植物生长，但它本身害怕阳光，见到阳光就躲避，流到避光的一面去。背光一面生长素多了，长得就特别快，而向光的一面就长得慢些，这些植物就向生长得慢的向光面弯曲。由此可见，光是植物生长的一个重要条件。

　　　　生长素在植物体内的含量较少，且多集中在各生长部分的顶端。据研究分析，700万棵玉米幼苗的茎尖，只含有1毫克的植物生长素。然而，这微量的生长素却具有促进细胞分裂和增长、影响细胞分化、增强新陈代射等作用。同时，植物生长素还有一个特点，就是浓度不能过大，否则会抑制植物的生长。

　　　　上世纪80年代，科学家从油菜花粉中分离出一种新的生长素。经研究，这种新的植物生长素效力很高，只要用极稀的溶液来浸泡黄豆种子，就可以使黄豆的生长速度提高一倍。用它来喷洒萝卜、莴苣等蔬菜，平均亩产可增加15％～30％。

　　　　新的植物生长素具有无污染、效率高等优点，但从油菜花粉中提取，得到的数量甚微，无法大规模使用。因此，科学家们正致力于人工合成植物生长素，有了它，就可以大规模使用和增产了。

　　　　遗憾的是，要想人工合成植物生长素，先得弄明白生长素促进植物细胞生长的机理是什么？迄今，这对科学家来说，仍是个未解之谜。

　　　　植物与真菌相互依存

　　　　树木和真菌相互依存的现象，很长时间以来都是个难解之谜。

　　　　在一个多世纪前，一种叫水晶兰的植物引起了科学家们的广泛兴趣。水晶兰的身上没有叶绿素，茎上不长叶了，而是覆盖着无色的小鳞片，形态上很像某些寄生植物。它不具备叶绿素，显然只能摄取现成的有机养料，那么它是如何得到有机养料的呢？是像腐生植物那样完全依靠自已获取营养，还是如同寄生植物那样从树根上获取呢？

　　　　经研究发现，水晶兰不是寄生植物，它完全是从土壤里获得有机营养的。水晶兰根的整个表皮覆盖着密密麻麻的某种真菌的菌丝，菌丝体比表皮本身厚1～2倍。小根的末梢是在真菌鞘里，单独或成束的菌丝从四面与真菌鞘分开，这与寄生真菌有所不同，因为后者菌丝只在根的表面，而不会侵入到根的组织中去。显然，水晶是由菌丝承担了供水营养的任务，在*上取代了根毛的作用。

　　　　水晶兰中的奇妙现象，使更多的学者开始对兰科植物进行全面研究。他们发现，真菌是兰花种子萌芽必不可少的条件。

　　　　那么，除了兰花以外，真菌对别的植物是否也具有必不可少的作用？或者，由于它的介入，会不会使某些重要的经济作物丰产高产呢？

　　　　科学家在两个不同的地方种植马铃薯，一组是未施过肥的但有各种真菌的土壤，另一组是没有真菌的普通土壤地。结果第一组的马铃薯受重叠真菌的严重感染，高质量的块根大丰收，而第二组的马铃薯却连一个块根都没结，显然，用种子栽种的马铃薯离不开共生菌真菌。

　　　　今天，菌根真菌与植物生长发育关系的迷雾正在一层层拨开，但是在植物与真菌为什么要互相依恋的*机制探索中，仍有许多难以解释的谜团有待于科学家们去努力探索。

　　　　植物也有睡眠

　　　　不仅动物，植物也有睡眠。植物睡眠在植物*学中被称为睡眠运动，它是一种非常有趣的现象。

　　　　植物的睡眠运动会对植物本身带来什么好处呢？这是科学家们最关心的问题。尤其最近几十年，他们围绕着睡眠运动的问题，展开了广泛的讨论。

　　　　起初，解释睡眠运动最流行的理论是“月光理论”。提出这个论点的科学家认为，叶子的睡眠运动能使植物尽量少遭受月光的侵害，因为过多的月光照射，可能干扰植物正常的光周期感官机制，损害植物对昼夜长短的适应。

　　　　然而，使人们感到迷惑不解的是，为什么许多没有光周期现象的热带植物，同样也会出现睡眠运动，这一点用“月光理论”是无法解释的。

　　　　随着研究的日益深入，各种理论观点一一被提了出来，虽都不能圆满地解释植物睡眠之谜，但已取得不小的进展，植物睡眠运动的本质正不断地被揭示。

　　　　有意思的是，科学家们在研究中发现，植物不仅在夜晚睡眠，而且竟与人一样也有午睡的习惯。小麦、甘薯、大豆、毛竹甚至树木，众多的植物都会午睡。

　　　　由于光合作用降低，午睡会使农作物减产，严重的可达三分之一，甚至更多。为了提高农作物产量，科学家们把减轻甚至避免植物午睡，作为一个重大课题来研究。

　　　　我国科研人员发现，用喷雾方法增加田间空气湿度，可以减轻小麦午睡现象。实验结果是，小麦的穗重和粒重都明显增加，产量明显提高。可惜喷雾减轻植物午睡的方法，目前在大面积耕地上应用还有不少困难。

　　　　随着科学技术的迅速发展，将来人们一定会创造出良好的环境，让植物中午也高效率地工作，不再午睡。

　　　　植物的知觉

　　　　在沼泽地带生长的毛毡苔，是一种淡红色的小草。它的叶子只有人的指尖那么大，上面长满了200多根腺毛，远远望去，好像铺满了淡红色的毛毡，非常别致。神奇的是，这种叶子能辨别被粘的东西是不是食物。如果你和它开个玩笑，放一粒沙子在叶面上，起初，那些腺毛也照样卷曲起来逼向猎物，但它会很快发现“上当受骗”，马上又把腺毛舒展开来恢复原状。

　　　　植物在受到风的打击后，会把更多的能量用于强化茎上。

　　　　更有趣的是，毛毡苔的叶子还会挑食呢！它爱吃蛋白质，而不喜欢吃脂肪。如果给它一块肉，它会专挑瘦肉吃，油脂依然留在叶面上。它对淀粉及其他酸甜食物也不感兴趣。

　　　　实验表明，毛毡苔的叶子对环境的感知非常敏感。达尔文曾把一根11厘米长的头发丝放在它的叶上，腺毛也会迅速地卷起来把头发按住。还有人把十万分之三毫克即一亿分之三克的碳酸铵滴在叶面的腺毛上，它也立刻感觉到并有所反应。知觉如此灵敏的叶子，在植物界是很罕见的。

　　　　毛毡苔只是一个十分突出的个例，植物有知觉的例子其实很多。众所周知的向日葵，即因其对阳光敏锐的感知而得名。一个带有普遍性的例子是：许多植物都爱听音乐，尤其是古典的轻音乐。

　　　　有一位植物学家，每天早晨都为一种叫加纳菇茅的植物播放25分钟音乐，同时在显微镜下观察其叶部原生质的流动情况。结果发现：在奏乐的时候原生质运动得快，音乐一停止即恢复原状。他对含羞草作了相同的实验，发现含羞草的变化更明显—原生质的流动速度竟然提高了15倍。

　　　　美国坦普尔市贝尔大学生物系的两名学生做过这样的实验：他们分别对两盆西葫芦播放摇滚乐和古典音乐，结果它们藤蔓伸延的方向刚好相反。一些学者在实验中还发现一个有趣的现象：植物喜欢听古典音乐，面不太喜欢爵士音乐。美国科学家史密斯对大豆播放“蓝色狂想曲”，20天后，听了音乐的大豆比未听音乐的高出四分之一。科学家由此得出结论：植物能够感知音乐，轻松的音乐能促进它们的生长。

　　　　植物的心灵感应

　　　　人可以通过察言观色，揣摩对方的内心世界；但真正能达到心灵感应这一步的，就可以称作特异功能了。令人奇怪的是，一些植物却存在着心灵感应，它们是如何具备这些能力的呢？

　　　　首先，植物与植物之间存在着心灵感应。美国生物学家乔治·德拉瓦尔和他的助手发现，从某种植物上面切下的树枝在地下生根后，新生的植物可以通过母体的射线获得“营养”。如果把母体植物连根焚烧掉，那些失去“母亲”的树，就不如那些母体还健在的树长得旺盛。并且，母体植物即使离得很远，比如在另一个城市或另一个国家，也能为它的子树提供“营养”和“保护”。

　　　　其次，一些植物能对人的情绪作出反应，甚至能洞察人的内心世界。加拿大精神病专家格兰德做过一个有趣的实验：他让正常人同一名精神病患者各握一瓶封好的盛有无机盐的瓶子，30分钟后，把瓶子里的水浇到身边播有大麦种子的土里。结果发现，正常人浇过的麦种首先发芽。格兰德分析说：可能是精神病患者的压抑情绪，被大麦种子感受到，从而阻碍了细胞的生长。

　　　　著名生物学家萨文发现，人的良好情绪能感染植物，尤其是人类*之间的爱情更能使植物产生反应。当热恋中的情人在某些植物旁边倾诉爱慕之情时，这些植物根部的原生质流动会迅速加快。另一个有说服力的例子，是一个叫卡迪的英军中尉做的试验：他和家人在苏格兰北部一块贫瘠的土地上，用意念和良好的祝愿使这块不毛之地变成了绿洲，并长出了各种各样的蔬菜瓜果。卡迪的惊人成功并不具有普遍性，但它也足以表明：人们积极的思维将对植物产生有益的感应作用。

　　　　个别植物洞悉人们内心世界的能力十分惊人。美国著名科学家巴克斯特用测谎器做过这样的试验：先将龙血树的一片叶子浸入一杯滚烫的咖啡中，反应并不强烈；他打算用火烧这片叶子，当产生这个念头时，测谎器记录纸上就立刻出现强烈的信号反应。

　　　　植物的心理活动

　　　　我们用“植物人”来称那些丧失意识、长期卧床不起的患者，然而，一些植物却有心理活动的迹象。

　　　　1966年2月，美国科学家巴克斯特把测谎器的电极绑到一株天南星的叶片上，然后给花浇水。当水从根部徐徐上升时，测谎器记录纸上显示出的曲线图形，居然与人在激动时测到的曲线图形很相似。

　　　　后来，巴克斯特又设计了另一个实验。他把几只活海虾丢人沸腾的开水中，“目睹”这一情景的天南星马上陷入了极度的恐惧中。试验进行了多次，测谎器每次都记录了同样的反应。

　　　　巴克斯特的发现在植物学界招致了许多非议，有个坚定的反对者麦克博士，为了寻找反面的证据，也做了许多实验。有趣的是，这些实验使麦克博士由反对者变成了支持者。麦克进而大胆地提出：植物具有心理活动，它能表达自己的感情。

　　　　根据麦克的理论假说，不久前，英国和日本的科研机构合作制造出“植物活性翻译机”。这种仪器通过简单的连接，能够直接听到植物的声音。对录音记录的分析发现，植物在不同环境下会发出不同的声音。例如，在光线骤然变强时，有些植物会发出类似惊讶的声音；遇到刮风、下雨或缺水时，有些植物会发出低沉的声音；一些叫声原本