感知植物~植物也有生命

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早上听书《植物知道生命的答案》(作者丹尼尔,美国犹太裔生物学家),很多知识我也是第一次听到,收益非浅,对植物也有了进一步的理解。

植物是一种长期进化的生物,不是我们表面上理解的那种“死性(植物人)”。

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一、植物有视觉。

植物是看到光的,比如向日葵,它就围着太阳转。此外,植物还能够分辨蓝光和红光(主要接收,能看到人类看不到的紫外线、红外线。

植物感受光的能力为什么这么强?这也是多少亿年进化的结果。植物因为无法移动,必须暴露在阳光之下,它只能去适应光照(索性变成一种向光的“动物”),并索性把光当作自己的食物,并依靠它来促进自己的成长

比如,通过光合作用,植物用光把水和二氧化碳转化成糖类,而糖类是维持植物生存的必需能量,也是维持动物和人类生存的主要能量。(以前只知植物吸收二氧化碳,没深究为什么。)

植物还靠光来成长。植物有一种向光性。我们经常能观察到,窗台上的花会向窗外弯曲;森林里的树,会长得又高又细又直,因为只有奋力地向上生长,才能突破其他参天大树的遮挡。

植物在进化的过程中,体内生出了很多种“光受体”(一类特殊的蛋白质),它们能够把光转化成不同的信号,来调控生长。这些信号,有的告诉植物光线的明暗,有的告知昼夜长短(可以调节生物钟)。

(植物的感光能力和人类有相似之处。我们人类是通过视网膜上的光受体,来接受光的信号,传输给大脑,大脑再解读成图像。而植物的光受体是把光变成指令,用来调控生长。)

植物主要接受蓝光;其中有一种“光受体”叫“向光素”,专门吸收蓝光,把它转化成指令,告诉植物向哪个方向生长。

植物也会倒时差。正常白天开,晚上合,你把它带到美国,一时不适应,但让它晒几天太阳,就会自动调整过来(人也一样,视网膜中也有蓝光受体)。

植物的红光受体,可以测量夜晚的长度。比如说,菊花是一种“短日照植物”,就是说,它只有在日照较短,黑夜较长,也就是黑夜超过12小时的情况下,才会开花。知道了这一点,人们就可以调节菊花的花期。

菊花一般是在秋天开花,如果想让它延迟到第二年春天开花,只需要每天晚上,点亮几分钟的灯光。

植物和人一样,有多需要阳光,就有多需要黑暗。植物也需要休息,它们会在黑暗当中,为即将到来的光反应,储备一种蛋白质(“光受体”)。这种行为好像是旅行者在晚上给车加满油,以便天一亮就上路。

二、植物有嗅觉

“嗅觉是通过刺激,而感知气味或芳香的能力”。

比如说,你买了几根香蕉,颜色发青,这时候,你把一个熟透的苹果和香蕉放到一个袋子里,香蕉就会被催熟。

水果催熟的原理在于,成熟的水果会散发出一种叫做乙烯的气体,这是一种促进果实成熟的植物激素,其他水果闻到了,就会加速成熟。

所有的植物都会释放乙烯。在植物的世界里,气体就像是一种通讯信号。植物通过乙烯来告诉同伴,“嘿,成熟的季节到了”。同样的道理,它们还会通过挥发气体来警示周围的邻居,“害虫入侵了我的领地,你们要加强防备啊!”

植物被细菌入侵的时候,会散发出一种叫做“水杨酸甲酯”的气体,成分近似于我们常用的“阿司匹林”。阿司匹林可以止痛、退烧、消炎。植物为什么要生产这种药物呢?

原来,植物的叶子在被细菌侵害之后,会产生一种叫做“水杨酸”的物质,再通过体内的导管,把水杨酸输送给其它部位,这种物质可以杀死细菌,阻止瘟疫扩散;同时,水杨酸还能挥发到空气中,变成气体形式的水杨酸甲酯。周围的叶片闻到之后,能因此提高免疫力。女性的化妆品里常常含有这种成分,可以消炎、去除角质。

有的植物嗅觉还特别灵敏,比如菟丝子(恶性杂草)专门往蕃茄味道那边生长,然后缠在它身上,吸收养分。

三、植物有触觉。

它不喜欢人碰它。比如含羞草,你碰一下它的叶子,它就会闭合、下垂,几分钟之后,才会打开。

大多数植物,你碰了它之后,表面上没有任何反应,但是内在却发生了很迅速的变化。比如,一种“拟南芥”的植物,你只要触碰它的叶子,就能使它的基因结构发生变化。

再比如,有一种叫苍耳的植物,就是我们在野外经常能看到的那种小刺球,会粘到你的裤子上。有研究人员为了测量它的叶子,每天会触摸它几秒钟,意外的是,这些叶子最后竟然变黄死掉了。可以看出,植物的触觉是很敏锐的,只是它们的生长比较缓慢,不容易被外界察觉。

虽然大多数植物不喜欢被触碰,但是有一种特殊的植物,竟然会用触觉来捕猎,这就是捕蝇草。

捕蝇草主要生长在美国东海岸的酸性沼泽中,那里的土壤缺乏氮和磷。而氮、磷、钾是植物生长中,需求量最大的三种元素,化肥就是氮磷钾三种元素的合成。

因为土壤中缺少肥料,捕蝇草不得不想出其他的办法来获取营养。为此,它竟然进化成了一种食肉植物,它的叶片可以捕获昆虫和其他很小的动物,以此来改善伙食。
它是怎么捕食的呢?先来看看它的捕虫器,是由两片叶子组成的,就像是一个能够张开和关闭的贝壳,长度大约有3、4厘米。两片叶子的边缘都长着一根根小刺,就像是一个人眼睫毛,长长的。
捕虫的工具有了,怎么来吸引昆虫上钩呢?因为捕蝇草不能移动,只能是守株待兔,它就把自己的叶片,打造得十分诱人。它的叶片内侧呈现粉红和紫红色,和火龙果的外皮很像。它还会分泌很多蜜汁,总之,它把自己伪装成了一种香甜的果实,让昆虫无法抗拒。
如果有猎物爬到叶片表面,两瓣叶片会突然合拢,然后分泌消化液,将可怜的猎物溶解吸收。它们的猎物包括苍蝇、蜘蛛等昆虫,甚至还有青蛙的幼仔。

植物世界的神奇与丰富,远非我们看到的那样简单!

20180715

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