第三章　植物揭秘

天然的药物宝库

植物王国是一个天然的药物宝库，许多树木花草都是贵重的药材，具有神奇的治疗效果，高明的中医大夫有妙手回春的本领，他们靠的就是药用植物。

人类在很早以前就知道用植物来治病了。古代的印第安人，他们在头痛发烧时，就把柳树皮捣烂后敷在头上病痛便可解除。后来，科学家通过研究发现，原来柳树皮中含有一种化学物质叫水杨酸，它是解热镇痛药物阿司匹林的主要成分。

我国用中草药治病更是历史悠久。早在古代的新石器时代就有“神农尝百草”的传说。写于2000年前的《山海经》中，已记载了120种药物；我国现有的最早药物学专著《神农本草经》中，记载了365种药物；我国第一部药典《新修本草》中，记载了844种药物；大药学家李时珍编写的医药学巨典《本草纲目》中，记载了1893种药物。

有关我们中华民族的祖先用中草药治病，还有一些美丽的传说。南方荷叶，是一种多年生草本植物，因为它喜欢生长在小溪边阴湿的地方，叶片中央有一个小凹陷好似浅碗，所以又叫“江边一碗水”。南方荷叶，具有解毒、消肿、活血的功能，可治疗跌打损伤和吐血等症。

相传，神农氏在攀缘峭壁寻找和采集草药时，一不小心摔了一跤受了伤。当时他十分口渴，来到溪边想喝点溪水解渴，却无盛器，这时他偶然发现了这种荷叶般的植物，就把叶片摘下来盛水喝，因叶片中的药用成分渗进水中，神农氏喝后，顿感伤痛缓解，就这样他发现了这种药用植物。

在这个天然的药物宝库中，有一向被人们视为珍贵的药材，这就是人参。由于野生人参多生长在深山密林里，数量少而药用价值大特别珍贵，曾被人们传颂为“灵丹妙药”，能使病人“起死回生”，就连它的拉丁文名称也是“包治百病”的意思。当然，它的作用被夸大了。人参只是一种补气药，虽然能治疗一些疾病，对阳虚体弱的老年人和脾胃虚弱、体虚乏力、肺气不足的病人有补养作用，但不能起死回生，也不能包治百病。

在这个天然的药库中，还有善攻能补的良药三七，它是五加科多年生草本植物。由于三七的肉质根茎的样子和人参有点相似，所以又叫参三七。三七有行淤、止血、消肿、定痛的功能，主治跌打损伤和各种出血症，疗效神奇。

当人不小心从高处摔下受伤时，将三七粉敷在伤口上，并口服三七粉，不久即能血止肿消。口吐鲜血、大小便带血、身患肿痛的病人，服用三七粉，便能药到病除。以三七粉为主要原料制成的云南白药，更是驰名中外。

在这座天然的药库中。还有被人们誉为“中药之王”的甘草。因为它的味道甘甜，所以是名甘草。在中药的处方中，几乎都要加上一味甘草，人们夸赞它说：“药里甘草，处处有份”。在《本草纲目》中说：“诸药中甘草为君，统七十二种乳石毒，解一千二百般草木毒，调和众药有功。”

在这座天然的药库中，还蕴藏许多治癌良药。通过科学家的努力，已不断发掘出来。从长春花中提取的长春碱，为最早的抗癌药物；从喜树中分离出的喜树碱，对治疗白血病有显著的疗效；从美登木中得到的美登素，对淋巴肉瘤、多发性骨髓瘤等有明显疗效；从太平洋紫杉中提取的紫杉醇，对治疗卵巢癌、肺癌等，均效果良好。此外，猴头菇、蘑菇、灵芝和冬虫夏草等菌类植物，也有抗癌、防癌作用。

在这座天然的药物宝库中，还有最神奇的药物灵芝。在科学不发达的古代，人们把灵芝称为“长生不老药”。神话故事《白蛇传》里的白娘子舍死盗仙草，救活丈夫许仙，被人们传为佳话，她从南极仙翁那儿盗来的仙草就是灵芝。

当然，世界上并没有长生不老药，但是灵芝确实有很高的药用价值。这含有糖类、蛋白质、氨基酸、生物碱、香豆素、矿质元素等多种成分，具有滋补强身、健脑安神、消炎利尿等功效，对慢性支气管炎、冠心病、神经衰弱等都有良好的疗效。同时，灵芝也是一种难得的保健药物。由于它含有丰富的锗元素，能延续人体细胞的衰老，所以人们服用后，可益寿延年。更可贵的是据有关报道，灵芝对治疗艾滋病也有一定效果。

药用植物种类很多，目前发现的中草药已超过5000种，以上不过是仅仅举出几例。

我国是一个植物种类繁多的国家。在那山峰林立、沟谷幽深、悬岩峻峭的山区，生长着丰富多样的药用植物，是一座座药物宝库。

据初步调查，我国湖北神农架山区，有1300多种药材，其中有天麻、田七、九生还阳草等；贵州的梵净山有近200种药材，如黄连、当归、七叶一枝花等；云南的西双版纳、海南的五指山区、福建的武夷山区等自然保护区，中草药蕴藏都非常丰富。

我们不仅要保护好这些药物宝库，而且还要大力造林绿化，进一步发展和扩大中草药宝库，以造福我们的子孙后代。

霜叶红于二月花

红叶是秋天的宠物。每至深秋，那朝霞一般斑斓夺目的红叶给秋色增添了无限魅力。古往今来，人们习惯于把美丽的枫叶与金色的秋天紧紧地联系在一起。“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花”，描写了一幅多么迷人的秋色红叶图，真可谓咏枫之绝唱。

其实，植物界中到了秋天叶子变成红色的，除枫树外还有许多种类，最常见的有槭、乌桕、野漆树、盐肤木、卫予、爬山虎、黄栌、丝棉木、连香树、黄连木、檫树等。

北京香山的红叶主要是黄栌。黄栌又称栌木，为漆树科落叶丛生灌木或小乔木，高3米至4米，其叶单生，叶柄细长，犹如一面小团扇。初为绿色，入秋之后渐变红色，尤其是深秋时节，整个叶片变得火红，极为美丽。黄栌花小而杂性，黄绿色，花开时满树小花长着粉红色的羽毛，远远望去犹如烟雾缭绕别有风趣，所以欧洲人称它为烟雾树。

黄栌原产于我国北部及中部，除北京香山之外，长江三峡的红叶也主要由它所构成。黄栌的木材可做黄色染料，过去帝王穿的黄云缎多用它做成的染料染成。

枫树是我国又一类著名的红叶树种。真正的枫树，即枫香，属金缕梅科，为落叶大乔木，是南方的主要红叶树种。江南胜景南京栖霞山的红叶主要是枫香。每当叶红之际层林尽染，赏秋游人纷至沓来。相传，此山因深秋时节满山红叶，色如丹霞栖息在山上，“栖霞”由此得名。

在北方，人们常见到的红枫、五角枫等并非真正的枫树，它们实际上是槭树科的树种。槭树科是个大家族，广泛分布于东亚、北美、欧洲和非洲，其中以鸡爪槭、茶条槭、元宝槭、色木槭等树的红叶最为著名。与枫香比，槭树的叶子红得更加透彻强烈。

树木的叶子为何秋日变红呢？原来绿色植物的叶片里含有多种色素，这就是叶绿素、叶黄素、胡萝卜素、类胡萝卜素和花青素等。在植物的生长季节中，由于叶绿素在叶片中占有优势，所以叶片保持着鲜绿的颜色。

到了秋季，气温下降，叶绿素合成受阻，遭到的破坏则与日俱增，所以含叶黄素、胡萝卜素多的叶片就呈黄色。红叶树种此时在叶片中产生了一种叫花色素苷的红色素，所以叶片呈现出美丽的红色。

在自然界中还有一些植物如紫叶李、红苋等，它们的叶子在全部生长季节中都是红的，这是由于红色素在这些植物叶片中常年都占据优势的缘故。

植物根的神功

对于植物，人们不仅赞赏花的美丽，更爱果的珍贵，却往往忽视了生长在地下的根。然而根却在潮湿阴暗的土壤里，始终默默地工作着，甘当无名英雄。

根一踏上生命的旅途，就以极快的速度钻入土壤，担负起吸收水分和无机盐的任务。根吸收最活跃的区域是根尖部分。根尖由根冠、分生区生长点、伸长区和成熟区根毛区四部分组成。

根冠起保护作用；分生区负责细胞分裂、生长；伸长区的细胞具有很强的伸长能力，使根不断向前伸展；成熟区着生大量的根毛，是吸收水分最强烈的区域。根毛也吸收无机盐，但伸长区是吸收无机盐的主要区域。除水分和无机盐类外，根还能吸收一部分二氧化碳和有机物。根凭着它特有的向水性和向化性，不断向水肥丰富的土层伸展，进行着吸收活动，保证了植物地上部分对水肥的需求。

每一棵植物都有一个强大的根系，主根生侧根，侧根长支根，支根再分枝，根系的伸展范围好像树冠的倒影，所以有“树有多高，根有多深”的说法。

在热带海滩上，红树生长在淤泥中，随潮水涨落时隐时现，却不会被带走，就是因为这种树有两种发达的根：一种是支持根，从树干部生出，倾斜地插入淤泥里，可加强树木在淤泥中的稳定性；另一种是呼吸根，从地下根上长出，伸出淤泥，这种根外面有大的皮孔，可与外界进行气体交换，这样就避免了根系在淤泥中因缺氧窒息而死。

植物的根系除了从土壤中吸收营养物质和固定植物外，还能合成植物体所需要的某些重要的有机物质，如南瓜和玉米中很多重要的氨基酸是在根部形成的。由根所合成的氨基酸，运到生长旺盛的部分，用来合成蛋白质，构成新细胞的主要成分。根中还能合成某些激素或植物碱，对植物体的生长和发育具有很大影响。

多数植物的根可贮存养料与水分。有些植物，如甘薯、甜菜、胡萝卜、萝卜的根特别肥大、肉质化，成为贮藏有机养料的贮藏器官。多年生植物的根虽不膨大成肉质状，但都贮藏有大量的养分。如人参、当归、甘草、乌头、龙胆等植物的根含有许多药用成分，供人类使用。

有些植物的根具有极强的萌芽能力，成为它们传宗接代、扩展自身的强大武器。山杨的水平根系特别发达，在贴近地表的土层中生长着许多横根，这些横根能萌发出幼苗。所以采伐或破坏后的林间隙地山杨很容易天然更新，一般只需要10多年就可长成天然次生林。

有些植物的根还能自我施肥。如豆科植物的根系上常常会长出许多根瘤菌，它能捕捉空气中的分子态氮，并将它固定为氨和氨化合物，为植物的生长发育提供大量的氮肥。

树林的神奇作用

在现代化大城市中生活的人们，每天被各种各样的音响烦扰着。汽车、摩托车的发动机声音和刹车声，工厂里机器的轰鸣声，建筑工地上打桩的巨响声以及人声，流行音乐的乐声和其他各种声响。这些现代社会的混合音响组成了对人的情绪和健康有很大危害的噪音。

噪音会使人觉得心情烦躁不安、头痛头晕，产生失眠、心跳加快、血压上升等病症，甚至还会诱发精神病。可见噪音真是人类的一大公害。所以，生活在大城市里的人十分希望能在节假日时到公园里去走走。当我们在茂密的树林里悠闲地散步时，人会感到十分宁静，心情舒畅、愉悦。这主要是因为在树林里没有噪音，给人们提供了一个幽静的环境。

树木的枝干和浓密的树叶能吸收声波，而且还能不定向地反射声波。因此，当噪音进入树林里后，一部分被吸收了，另一部分又被反射了，于是噪音大大地减弱。

据统计资料表明，绿化的街道比没有绿化的街道噪音要低10分贝至15分贝。一般的居民住宅区夜间噪音应低于40分贝，白天应低于50分贝。如果超过60分贝，就会干扰人的正常工作和生活。80分贝的噪音会使人感到疲倦和烦恼。因此，住宅区和街道的绿化能减低噪音，对人们的心理和生理健康大有好处。

实验结果说明，10米宽的林道能减弱30%的噪音，20米、30米、40米宽的林带分别能减弱40%、50%和60%的噪声。因此，在噪音多的地区，更应该植树造林，绿化不仅可以美化环境、净化空气，调节气温、湿度，还可以降低噪音，它的好处可真不少。

有病到医院里去求医治疗，这是人所皆知的事。可你知道绿色的森林也能治疗某些疾病吗？这就是比较盛行的一种绿色疗法。

森林中的绿色植物在进行光合作用时，能吸收二氧化碳，放出氧气，满足人类的需要，使大气中的碳氧循环保持平衡，而且还能吸收环境中的有毒气体，杀死空气中的细菌，有利于人类的健康。

据科学家测定：10000平方米的树木每天可吸收一吨的二氧化碳，放出730千克的氧气。如果有10平方米的树，就可以把一个人呼出的二氧化碳全部吸收掉。树木还可以吸收有毒气体，每10000平方米的垂柳在生长季节，每天可吸收10000克二氧化硫；10000平方米刺槐，每天可吸收氯气40000克；加拿大杨、桂香柳等树还能吸收醛、酮、醇、醚和致癌物质安息毗琳等毒气；松树、榆树、桧柏等树木能分泌出一种挥发性的植物杀菌素，可以杀死空气中的细菌。据研究，10000平方米松柏林，一天能分泌出60000克杀菌素，故有“天然防疫站”之称。

据研究，绿色森林会产生一种对人体极为有益的带电负离子。负离子具有调节神经系统和改进血液循环的功能，可以镇咳、止痉、镇痛、镇静、制汗和利尿，所以人们把它誉为空气中的“维生素”。

森林中的树木分泌出的一种植物杀菌素，可以杀死结核、伤寒、痢疾、霍乱、白喉等病菌，所以，森林可以作为治疗结核病和肺气肿病的“医院”。病人在这里只要每天清晨和傍晚到林中呼吸一小时至两小时带有杀菌素的空气，就可以起到治疗的作用，坚持数月，病情会大有好转以至痊愈。这种绿色医院具有不需要设备、成本低、疗效好、没有副作用等优点，很受人们的欢迎。

树木年龄的奥妙

人们都会唱“祝你生日快乐”这支生日歌，每年自己或朋友过生日时，大家都唱生日歌以示祝贺。那么，树木也有年龄吗？怎么计算它们的年龄呢？

许多人家的厨房里都有一个圆圆的厚木墩，那是切肉用的。当刚刚买来这种木墩的时候，你对它仔细观察一下，就可以看到上面有一圈又一圈的密密麻麻的木纹，这些木纹有深颜色和浅颜色，宽度也不一致，这就叫做年轮。树木的年轮记录着它们的年龄，每年长出一轮，因此数一数年轮就知道树木的年龄了。

一年四季当中，树木生长的速度并不相同。春天阳光明媚，雨水充足，气候温和，树木生长得很快，这时生长出来的细胞体积大，数量也多，因此细胞壁较薄，木材的质地疏松，颜色也浅。而在秋季，天气渐渐凉了，雨量减少了，阳光也失去了夏天的炎热，树木生长速度就减慢了，这时生长出来的细胞体积小，数量少，细胞壁变厚，质地紧密，颜色就比较深。

到了第二年，在去年深颜色的秋材之外，又生长出浅颜色的春材，这样年复一年，深浅不同的颜色互相间隔，就形成了一圈又一圈层次分明的花纹。根据树桩的年轮就能知道树木的年龄了。

和植物的年龄比起来，动物的年龄就太短暂了。鲸鱼大约可以活70多年，大象可以活60多年。但是，许多树木至少都可以活100年以上，葡萄树能活80年至100年；杏树和柿子树能活100多年；枣树能活100年至200年；苹果树能活200年；柑橘和板栗树能活200年至300年；梨树能活300年；核桃树能活300年至400年；杨树能活200年至600年；榆树和国槐能活500多年；红杉树能活将近4000年。

山相是落羽杉的近亲，墨西哥南部的圣玛利亚德图尔教堂就有棵山相，它身高47米，周长将近40米，年龄大约有4000年了。20世纪50年代科学家在美国加利福尼亚州发现了一棵刺果松，据说它的年龄已有4500岁。

在我国也有许多1000多年的老树。据说在陕西省黄陵县轩辕黄帝的陵园里，有一棵黄陵古柏是轩辕黄帝亲手栽种的，到现在已有近5000年的树龄；在山东曲阜孔庙有一棵松树，据说是孔子种植的，距今已有2400多年；南京有一棵六朝松已经活了1400多年；江西庐山的黄龙寺有一棵晋朝的银杏树年龄将近1600年了；北京西山的潭柘寺也有一棵高大繁茂的银杏树，树高约40米，直径将近4米，据说是辽代种植的，至今已有1000多年的历史了。

其他地方的树木爷爷也很多。西伯利亚松可以活到1200岁；欧洲的雪松和紫杉可以活到3000岁；前面讲过的坦桑尼亚的波巴布树年龄最大的竟然有5150岁了。

1749年，法国科学家亚当森到非洲西部的一个小岛上旅行，发现了300年前英国人刻在一棵大树上的文字，经测量，他判断这棵树已有了6000年的树龄了。在大西洋的一些岛屿上，有一种龙血树，活5000岁或6000岁的树木只能算是中年。

根据树木的年轮，科学家不仅可以知道树木的年龄，还可以了解到许多重要的信息。年轮的宽窄与树林生长的气候有很大关系。如果树木生长时雨量丰富，阳光充足，气温适宜，年轮就宽；反之雨量稀少，气温偏低或偏高，阳光也不充足，年轮就狭窄。因此科学家往往要根据年轮的变化来推测自然历史和气候变迁的情况。

美国科学家就根据从年轮得到的信息，发现美国西部草原每隔几年就发生一次干旱，因此成功地预报了1976年的严重旱情。美国科罗拉多州西南部有一个梅萨费尔德国家公园，古代印第安人在那里留下了300多座住宅，它们代表了印第安人的村落普韦布洛的最高水平。但是，在13世纪后期他们突然离开了自己的家园，那里成了一片废墟，为什么？根据年轮提供的气象信息分析，原来在13世纪最后的25年里，那里发生了严重的旱灾，人们只好背井离乡。

年轮在环境科学和医学方面也能为科学研究提供帮助。德国科学家用光谱法对三个地区的树木年轮进行对比，掌握了将近120年至160年间这些地区铅、锌、锰等金属造成的污染，找出了环境污染的主要原因。

我国科学家发现黑龙江省和山东省一些地区的树木中钼的含量变化与克山病的发病率存在一定的关系，年轮中钼的含量低，克山病发病率就高。

另外，美国科学家还利用年轮进行地震研究。由于地震往往会造成地面倾斜，而树木又有笔直生长的倾向，因此年轮也会相应发生变化，根据这些变化，就可以了解当地历史上发生地震的时间、强度和周期，于是就有可能作出成功的地震预报。

人类的绿色吸尘器

粉尘有害人体健康，这是大家都知道的，但是，你知道社会发展至今天空气中的粉尘之多，危害之大吗？你又知道那神奇的吸尘器是什么吗？

在古代，空气中的粉尘主要是来自地面上的细小尘土。到了工业不断发展的今天，在空气中的粉尘，除了尘土之外，更多的是各种各样的金属和矿物质的微小颗粒。特别是工业使用煤和石油燃料在燃烧时放出的烟尘，卷入到空气中的数量大得惊人。

据测试，每燃烧一吨煤至少有3000克粉尘上天，多的可达11000克。这些粉尘中只有10%比较大的颗粒沉降到地面，而有3%的小颗粒在空中飘游。如果发生一次大的火山爆发，就会有一亿立方米的细小颗粒喷出。

据载，全世界每年大约向空中排放一亿多吨烟尘、1500万吨二氧化硫。全世界每年因发生火灾而使约66.7公顷的森林被烧毁。燃烧100千克干柴，排入大气中的粉尘约为2000克，那么，约66.7公顷的森林火灾，就有5亿吨粉尘进入大气中。

这些粉尘在空中分布也不均匀。一些工业集中的城市，空气中的粉尘可多达30种至40种，每年光是沉落地面的粉尘，在每平方千米的面积内就有500吨至1000吨，多的地方可达5000吨。如果把大气中飘游的粉尘平铺在地球表面上，厚度约达0.05米。飘游在空气中的这些粉尘，多是对人体有害的。

科学研究认为，如果空气中飘游的粉尘的浓度达到每立方米含100微克的时候，儿童呼吸道受感染的人数就会显著增加；含200微克的时候，慢性呼吸道疾病的死亡率就会显著增高；含300微克时，呼吸道疾病和心脏病死亡者就会突增。

这些粉尘同其他有毒气体混合一起，在阳光照射下，能形成毒性很强的光化学烟雾，容易引起各种癌症，直接危害人的生命。如何控制这些有害人体健康的粉尘对环境的污染，方法有很多，而大量植树造林则是一种重要的措施。

据研究测试，约2000平方米的杉树林，每年可阻留粉尘22吨。在城市里，绿化的地方比不栽树的地方粉尘降落量少23%至25%，空中飘尘量要少37%至60%。就连树木在落叶的冬天，其枝干也能使空中的粉尘降低18%以上。

树木和其他一切绿色植物所以有吸尘能力，主要在于它们有着庞大的表面积。约2000平方米的正常生长的草地，它的叶片和茎表面，可达占地面积的22倍至38倍。2000平方米的生长繁茂的阔叶树林，仅叶面积就有占地面积的75倍至80倍。树木等绿色植物同空间有着这样大的接触，就好像一张张的嘴巴，伸向空中把粉尘吸了进去。

树木吸收粉尘的第二个绝技是抓俘虏。粉尘在空中飘游需要借助风的力量。粉尘颗粒的大小不同，所需要的风力也不一样。如直径0.03毫米的粉尘移动时，所需要的风速是每秒0.25米，而直径一毫米以上的粉尘移动时，则需要每秒11米以上的风速。

没有相应的风力，粉尘是无法飘游的。树木有降低风速的魔力，当粉尘经过树木时，突然失去飘游的动力，只好被迫降落，于是便成为了树木的俘虏。

绿色植物吸收粉尘的第三个绝技是它有特殊的捕捉粉尘的工具。这种工具就是它那叶面上许许多多的绒毛和大量的黏液，多数树叶的叶面，每平方厘米的面积长有绒毛约1000根至2000根，分布的黏液有0.1毫克至0.2毫克，只要粉尘落上就别想逃走。它虽不能把粉尘吞下吃掉，但可以把大量粉尘收集起来，待下雨时借助雨水把粉尘送到地面。粉尘落入林内，如同掉进了万丈深渊，再也不能回到空中到处飘游，污染环境。

神奇的植物睡眠

睡眠是我们人类生活中不可缺少的一部分。经过一天的工作或学习，人们只要美美地睡上一觉，疲劳的感觉就都消除了。动物也需要睡眠，甚至会睡上一个漫长的冬季。可现在说的是植物的睡眠，也许你就会感到新鲜和奇怪了。

其实，每逢晴朗的夜晚，我们只要细心观察周围的植物，就会发现一些植物已发生了奇妙的变化。比如公园中常见的合欢树，它的叶子由许多小羽片组合而成，在白天舒展而又平坦，可一到夜幕降临时，那无数小羽片就成对成对地折合关闭，好像被手碰撞过的含羞草叶子，全部合拢起来，这就是植物睡眠的典型现象。

有时候，我们在野外还可以看见一种开着紫色小花、长着三片小叶的红三叶草，它们在白天有阳光时，每个叶柄上的三片小叶都舒展在空中，但到了傍晚，三片小叶就闭合在一起，垂下头来准备睡觉。花生也是一种爱睡觉的植物，它的叶子从傍晚开始，便慢慢地向上关闭，表示白天已经过去，它要睡觉了。以上只是一些常见的例子，会睡觉的植物还有很多很多，如酢浆草、白屈菜、含羞草、羊角豆……

不仅植物的叶子有睡眠要求，就连娇柔艳美的花朵也要睡眠。例如，在水面上绽放的睡莲花，每当旭日东升之际，它那美丽的花瓣就慢慢舒展开来，似乎刚从酣睡中苏醒，而当夕阳西下时，它又闭拢花瓣，重新进入睡眠状态。由于它这种“昼醒晚睡”的规律性特别明显，才因此得此芳名睡莲。

各种各样的花儿，睡眠的姿态也各不相同。蒲公英在入睡时，所有的花瓣都向上竖起来闭合，看上去好像一个黄色的鸡毛帚。胡萝卜的花，则垂下头来，像正在打瞌睡的小老头。

更有趣的是，有些植物的花白天睡觉，夜晚开放，如晚香玉的花，不但在晚上盛开，而且格外芳香，以此来引诱夜间活动的蛾子来替它传授花粉。还有我们平时当蔬菜吃的瓠子，也是夜间开花，白天睡觉，所以人们称它为夜开花。令我们不解的一个问题是植物的睡眠能给植物带来什么好处呢？

最近几十年，科学家围绕着睡眠运动的问题，展开了广泛的讨论。

最早发现植物睡眠运动的人，是英国著名的生物学家达尔文。100多年前，他在研究植物生长行为的过程中，曾对69种植物的夜间活动进行了长期观察，发现一些积满露水的叶片，因为承受到水珠的重量往往比其他的叶片容易受伤。后来他又用人为的方法把叶片固定住，也得到相类似的结果。在当时，达尔文虽然无法直接测量叶片的温度，但他断定叶片的睡眠运动对植物生长极有好处，也许主要是为了保护叶片抵御夜晚的寒冷。

达尔文的说法似乎有一定道理，可是它缺乏足够的实验证据，所以一直没有引起人们的重视。直至20世纪60年代，随着植物生理学的高速发展，科学家们才开始深入研究植物的睡眠运动，并提出了不少解释它的理论。

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。

后来科学家们又发现，有些植物的睡眠运动并不受温度和光强度的控制，而是由于叶柄基部中一些细胞的膨压变化引起的。例如，合欢树、酢浆草、红三叶草等，通过叶子在夜间的闭合，可以减少热量的散失和水分的蒸腾，起到保温保湿的作用，尤其是合欢树，叶子不仅仅在夜晚会关闭睡眠，在遭遇大风大雨袭击时也会渐渐合拢，以防柔嫩的叶片受到暴风雨的摧残。这种保护性的反应是对环境的一种适应，与含羞草很相似，只不过反应没有含羞草那样灵敏。

随着研究的日益深入，各种理论观点一一被提了出来，但都不能圆满地解释植物睡眠之谜。正当科学家们感到困惑的时候，美国科学家恩瑞特在进行了一系列有趣的实验后提出了一个新的解释。他用一根灵敏的温度探测针，在夜间测量多花菜豆叶片的温度，结果发现不进行睡眠运动的叶子温度，总比进行睡眠的叶子温度要低一度左右。

恩瑞特认为，正是这仅仅一度的微小温度差异，已成为阻止或减缓叶子生长的重要因素。因此，在相同的环境中，能进行睡眠运动的植物生长速度较快，与其他不能进行睡眠运动的植物相比，它们具有更强的生存竞争能力。

植物睡眠运动的本质正不断地被揭示。更有意思的是科学家们发现，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。

原来，植物的午睡是指中午大约11时至下午14时，叶子的气孔关闭，光合作用明显降低这一现象。这是科学家们在用精密仪器测定叶子的光合作用时观察出来的。科学家们认为植物午睡主要是由于大气环境的干燥和火热。午睡是植物在长期进化过程中形成的一种抗衡干旱的本能，为的是减少水分散失，以利在不良环境下生存。

由于光合作用降低，午睡会使农作物减产，严重的可达1/3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温度，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。

揭开植物防身术之谜

到野外郊游的时候，你可能会随手摘一片树叶，采一朵野花。此时此刻，树不能走开，花无法躲避；假如你在青青的草地上奔跑跳跃，青草也只能由你踩踏。在生物界，看来植物最缺乏保卫自己的本领，只有逆来顺受了。

实际情况当然不是如此。虽说植物相对比较弱小，易受人和动物的攻击，但它仍然有着种种自卫能力。

有些植物为了防御敌害，采取隐藏躲避的方法。例如，青藏高原上的雪莲，干脆在冰天雪地的时候才开花，人和动物一般不会在这严酷条件下去伤害它，这就便于它的生存了。莲藕、荸荠、芋头等植物的根茎隐藏地下，露在地面的只是一些叶子即使被吃掉，也无伤大局，也不会影响它们的生存。

植物的物理武器有相当威力。玫瑰、蔷薇、大蓟、小蓟和仙人掌等满身长有尖刺，使得人和动物不敢随便碰它，面对它们的尖刺武器，常常就只好退而避之、手下留情了。

在非洲中部的森林里，长着一种坚硬有刺的树木，当地人称之为“箭树”，箭树含有剧毒，人兽如被它刺中，便会立即致死。我国西双版纳的箭毒木，树皮里白色乳汁毒性极大，且有刺鼻气味。如果误入人眼，马上使人双目失明。人吃了，一刻钟就可使心跳停止。它的原名叫加独，我国植物学家译为见血封喉，可谓名副其实。

南美洲的热带森林里，有一种叫马勃菌的植物，状似地雷，每个重量达10000多克。如果不小心踩着或触动了它，就会发出地雷爆炸般的“轰隆”巨响，同时还会散发出强烈的刺激性气味，使人喷嚏不断，涕泪纵横，眼睛刺痛。人们管它叫植物地雷。

有些植物在进化中形成了独特的形态，这些形态就成了它们的防身术。例如，我国喜马拉雅山麓有种眼镜草，它的样子很像高昂着头的眼镜蛇，使得敌害不敢接近它。斯里兰卡生长的舞草，能不停地在空中舞动，食草动物不知这是什么玩意，于是干脆避开它。

美国研究人员发现，北美黄花受到角蝉侵害后，它的日子反会过得好些。因为角蝉的蜜是蚂蚁爱吃之物。为了要吃角蝉蜜，蚂蚁就主动充当北美黄花的卫士，不让别的害虫来伤害北美黄花。这可说是一种借贼防盗的办法。

不过，制造不利于敌人的化学物质则是植物最多见的自卫方法。莴苣能散发出一种刺激性的苦味，能使菜粉蝶、菜青虫不敢靠近它。艾叶分泌的特异气味，则有驱虫防鼠功能。苦楝子中含有一种昆虫拒食剂，虫子不肯去吃它，即使吃了也会死。

不少植物受到微生物的病菌的侵犯时，还能迅速分泌出植物防御素，这种黏性的抗菌物质可以使病菌失去继续入侵的能力。有的树木还能制造假氨基酸，使害虫误以为它是营养物质，其实它是有害的蛋白质，反可置害虫于死地。科学家认为，植物从生至死都能分泌这样或那样的防御物质，需要时可在几小时内迅速合成。

可见，植物虽没有手脚和牙齿，为了生存，它也是拥有种种防身之术的。否则，在天敌众多的世界里，几十万种植物又怎能生生不息、代代相传呢？

研究植物的自卫能力，就是为了更好地利用和发展植物的自卫能力，就是为了更好地减轻植物的病虫害。

植物间的亲善和斗争

佛教创始人释迦牟尼曾经向他的弟子发问：“一滴水怎样才能不干涸？”弟子们回答不出来。

释迦牟尼说：“把它放到大海里去。”的确，一滴水只有汇入浩瀚的海洋，它的“生命”才能长久存在，永不干涸。

一滴水是如此，人和动植物也是如此。

到过森林里的人就会知道，那里浓荫蔽日，因为树木都相距不远。如果是在杉树林，它们就更是相互紧挨着，全都缩手缩脚地笔直站在那里。它们挤在一起不是为了暖和，而是为了大家都能快快活活地成长，这叫做共生效应。共生效应的结果是共同繁荣，对大家都有好处。

同种的植物可以有共生效应，不同种的植物也有共生效应。生物学上所说的共生含义，主要是指不同种的两个个体在生活中彼此相互依赖的现象。例如，有一种植物名叫地衣，可它并不是单一的植物，而是由藻类和真菌共同组成的复合体。藻类进行光合作用制造有机养料，菌类则从中吸收水分和无机盐，并为藻类进行光合作用时提供原料，同时使藻类保持一定的湿度。

不过，正如达尔文所说的，大自然在表面看来，似乎和谐而喜悦，实际上却到处都在发生搏斗。实际情况也确实如此，大鱼吃小鱼，弱肉强食的现象无处不在。植物为了自身的生存，它们之间的斗争也是非常激烈的。如果说亲善是植物之间相互生存手段的话，那么，斗争就是植物最常使用的求生办法了。

下小雨的时候，从紫云英的叶面流下水滴，然而流下的已不是天上的雨水，紫云英叶上的大量的硒被溶进了水滴里，周围的植物接触到有硒的水滴，就被毒害而死。这是紫云英为独占地盘而惯用的手法。

有一种名叫铃兰的花卉，若同丁香花放在一起，丁香花就会因经不住铃兰的毒气进攻而很快凋谢。要是玫瑰花与木樨草相遇，玫瑰花便拼命排斥木樨草。木樨草则在凋谢前后放出一种特殊的化学物质，使玫瑰花中气而死，结果是同归于尽。

既然植物间有亲善和斗争，我们不妨利用这一点，以达到趋利避害的目的。例如，棉花的害虫棉蚜虫害怕大蒜的气味，将棉花与大蒜间作，可使棉花增产。棉田里配种小麦、绿豆等作物，也有防治虫害，促进棉花增产的作用。

卷心菜易得根腐病，要是让卷心菜与韭菜做邻居，那甘蓝的根腐病就会大大减轻，要是葡萄园里种甘蓝，葡萄就会遭殃了。如果甘蓝卷心菜与芹菜同长在一起，由于它们有相克作用，则会两败俱伤的。同样的道理，让苹果与樱桃一起生长，可以共生共荣，若在苹果园里种燕麦或苜蓿，对两方都不会有利。

是谁操纵植物的生长方向

植物对周围环境的反应，最奇妙的莫过于它的生长方向，比如从一粒小小的植物种子萌发开始，它就知道根应该往地下生长，而茎干则伸向天空。

这是一个极为普通的现象，然而植物为什么要这样呢？它是怎样懂得上和下的概念呢？又是由什么力量促使它选择根朝下，茎朝上的生长方向呢？怎样解释这种生理机制？

科学家们首先想到的是重力，他们从物理学想到，地球的引力一定是影响植物生长方向的重要因素。当时，进化论的鼻祖达尔文曾观察到，植物的芽和根在改变生长方向时，各部分细胞的生长速度不同，但这一切又是由谁来决定的呢？达尔文无法作出更进一步的解释。

至1926年，美国植物生理学家温特做了一个这样的实验。他使植物的胚芽鞘一面受光照，另一面对着无光的黑暗处。结果胚芽鞘的生长发生了有趣的变化，渐渐朝着有光的方向弯曲。

后来温特从胚芽鞘中分离出一种化合物，即植物生长素，它具有促使植物生长的功能。当胚芽鞘受到光照时，生长素就聚集到遮阴的一侧，而生长素的积累使遮阴部分生长加快，受光部分则由于缺少生长素而生长较慢，结果导致弯曲发生。

于是温特认为，植物茎或叶片的弯曲是由于生长素在组织内的不对称分布而形成的。当植物受到重力刺激时，在植物组织下部的生长素含量会大大增加，于是就使植物的根朝下生长，而茎则朝上生长了。

自从温特发现植物生长素的秘密后，很多科学家投入到这一研究领域。他们发现植物根总是朝着地心引力的方向生长，这同样通过生长调节剂在根细胞里不同的分布来实现，于是这些学者们提出，也许有一种被称为平衡面的重力感应物流向根细胞的底部，从而影响生长调节剂在细胞中的分布。

水平放置的根，其上面比下面生长快，致使根向下生长，可是这种平衡面究竟属于何物？又是如何起作用的呢？学者们一时无法知晓。

不久前，美国俄亥俄州立大学的植物学家们，提出了一个崭新的理论：无机钙对于植物的生长方向起着举足轻重的作用。因为他们在研究中发现，植物的弯曲生长过程中，无论是根冠下侧部位还是芽的上侧部位，都存在着高含量的无机钙那么无机钙又是如何使植物辨别方向的呢？

科学家研究认为，因为根冠有着极为丰富的含淀粉体的细胞，而淀粉体是一种贮存淀粉和大量无机钙的大荚膜，在重力的作用下，淀粉体就会把其内部的钙送到根冠下侧。这时，如果用特殊的实验手段去阻止钙的移动，植物马上就会表现不按正常的方式去生长。同样，植物的芽虽然没有冠部，但也含有丰富的淀粉体，淀粉体也能将其内部的无机钙送到上侧的细胞中，这显然说明，无机钙对植物生长方向有着不可忽视的重要作用。

那么，淀粉体内有许多无机钙，而无机钙又能在植物体内来去自如，除了重力之外，又是哪一种力量使无机钙如此方便地上下移动呢？美国德克萨斯州立大学的研究人员在研究中发现，这是由于细胞的上端和下端之间的电荷不同，两端电荷的不一致引起细胞极化。

结果，为数众多被极化的细胞排列在一起，总电荷就强到足够吸引任何相反电荷的钙原子，驱使它们在体内移动。由于细胞的极性带动钙的移动，从而导致植物茎干总是向上生长，而根则朝地下生长。

目前科学家们的研究和争论不在继续，看来由推控制植物生长方向依然是一个有待于探索的谜。

花儿是怎样传播花粉的

虫媒花在利用美丽的花被、芳香的气味、甜美的蜜汁招引昆虫的同时，在形态结构上也和传粉的昆虫形成了互为适应的关系。

如花的大小、结构和蜜腺的位置与昆虫的大小、体形、结构和行动等都是密切相关的。

如马兜铃科的马兜铃是一种常见的药用植物，它的花筒很长，雌蕊、雄蕊和蜜腺都在花筒的基部，花筒上部具有斜向基部的毛。它的雌蕊比雄蕊先两三天成熟。

当雌蕊成熟时，小虫顺着毛爬进花筒基部去吸蜜等到吸饱蜜汁试图退出时，因为花筒里的毛都向下生长，小虫一时出不来就到处乱爬，这样一来虫体上所携带的别朵马兜铃花的花粉就粘着在这朵花的柱头上，完成了异花传粉。

经过两三天后，雄蕊成熟了，小虫仍在花中乱钻，散出的花粉又粘在小虫身上。有趣的是，这时花筒内的毛萎缩了，被囚禁的小虫满载花粉爬了出来，它又飞向另一朵马兜铃花里去，给它传送花粉。

又如玄参科的金鱼草，也叫龙头花，它是唇形花冠，但是唇形花冠的上下唇老是互相扣紧闭合着。雌蕊、雄蕊和蜜腺都闭锁在花筒里面，在这样的一种结构下，如果昆虫太小，就不能拨开下唇，进入花内。如果昆虫太大，虽然拨开下唇，也不能进入里面。只有像蜜蜂这样的中等昆虫，既能拨开下唇，又能进入花冠筒内。

当蜜蜂探身进入花冠筒时，它的背部就接触到了花药和柱头，由于花药在两侧，柱头在中央，因此同一朵花的花粉不致被蜜蜂带到自己的柱头上，而蜜蜂背部带来的金鱼草花的花粉正好触在这朵花的柱头上，从而完成了异花传粉。

热带有一种兰花，它的下唇花瓣很像一只浴盆，里面常贮满清水。浴盆内有一条狭窄的甬道，甬道的顶部生有雄蕊和雌蕊。当黄蜂钻进花内吸蜜时，一失足跌入浴盆内。当它湿淋淋地爬起来挣脱逃走时，只能从甬道爬出来，这样就让黄蜂把从别朵兰花里带来的花粉，涂抹在这朵花的雌蕊上，同时又让黄蜂把这朵花的花粉带出去。

上面的例子告诉我们，不同种类的昆虫为特定的开花植物传送花粉，同时又以这些植物的花粉作为自己的营养物质。在这种互利互惠、相互适应的过程中，它们各自的种族都得以繁衍。

花与昆虫的关系不是一朝一夕形成的，它是在长期的生物进化过程中，植物与昆虫彼此相适应的结果。

植物遭遇干旱时是如何反击

水是植物体内最多的物质，也是最重要的、无法替代的物质。水分占植物体鲜重的60%至90%，既可作为各种物质的溶剂充满在细胞中，也可以与其他分子结合，维持细胞壁、细胞膜等的正常结构和性质，使植物器官保持直立状态。植物细胞内的物质运输、生物膜装配、新陈代谢等过程都离不开水。

如果没有水，植物将无法顺利地散发热量，保护自己不受炎夏的烈日灼伤。如果没有水，植物也无法吸收土壤中的矿物质和有机营养。水不但是植物体自身生长和发育必需的物质条件，也是植物体与周围环境相互联系的重要纽带。

当一棵正在旺盛生长的植物所能吸收的水分不能满足自身需求时，最初，叶片只是一点一点地萎蔫。如果不能得到及时的水分补给，植物就会逐渐放慢甚至停止生长发育，叶片乃至整个植株逐渐干枯，变黄脱落，轻则生物量下降，重则植物死亡。

导致植物干旱的原因很多，一种是由于土壤水分不足，致使土壤盐分浓度增高和有毒物质增多，使植物根系不能吸水分而萎蔫，还会进一步加深干旱的伤害。那么，植物在干旱来临时就只能被动忍耐、束手无策了吗？

虽然对大多数陆生植物来说，抵御干旱的能力有限，尤其是生长在水分较丰富地区的那些很少遇到干旱的湿生植物和中生植物，即使这些植物也都具有一些基本的手段，可以抵御持续时间短的、程度较轻的干旱胁迫。

如果干旱胁迫延长，植物就会加强根系的生长，主根向下伸长进入更深的地底寻找水源，侧根和根毛增多，使植物吸收水分的面积增大，促进水分的吸收。同时减缓地上部的生长，以减少水分和能量消耗，并转向生殖生长，促进衰老以加速果实和种子成熟，以生物量和产量为代价来换取生命的延长和延续。这也是为什么旱灾经常导致严重的农作物减产。

伟大的自然界中总有坚强的斗士。虽然干旱会对植物造成巨大的伤害，虽然植物无法像人和动物一样逃离危险，但是即使那一望无垠的古老荒漠的墨西哥北部高原也遍布着“荒漠之泉”仙人掌，甚至那坚硬的石头上都可以看见倔强的“九死还魂草”卷柏。我们不得不赞叹自然进化的神奇和生命的顽强！

这些不幸生长在缺水干旱环境下的植物又是怎样活下来的呢？如果要用一句话概括，应该是八仙过海，各显其能。

在非洲的撒哈拉大沙漠里生长着一种叫“短命菊”的菊科植物，只要有一点点雨滴的湿润，它的种子就会马上发芽生长，在短暂的几个星期里完成发芽、生根、生长、开花、结果、死亡的全过程。

沙漠中还有一种木贼，它的种子在降雨后10分钟就开始萌动发芽，10个小时以后就破土而出，迅速地生长，仅仅两三个月就走完了自己的生命历程。它们懂得适应气候特点，利用短暂的雨季或仅一次降雨来完成生长和繁殖，而避开旱季。这种策略是避旱。

更多的植物是通过一些特殊的结构上的适应来维持在干旱环境中生长发育所需的水分，通常被冠以“耐旱植物”的美称。例如一些生长在我国西北沙漠和戈壁中的植物常具有十分发达的根系，能充分利用土壤深层的水分，并及时供应地上器官，就像沙漠中的胡杨树，可将根扎进地下10多米，顽强地支撑起一片生命的绿洲。

有些植物为了抗旱，退化叶片，或将叶片变成鳞片、膜、鞘、革质，以减小蒸腾失水，就像梭梭和柽柳，最大限度地保持和利用那来之不易的有限水分。另有些植物具有特殊的控制蒸腾作用的结构，如马蔺叶片表面具有的厚角质层，沙冬青的叶表面有一层蜡质或灰白色毛，夹竹桃叶片气孔凹陷等。这些耐旱植物对付旱情的有力措施，都是通过有效地保水或吸水以保持达到水分平衡的目的。

仙人掌科和景天科植物更为特殊，具有肉质结构，贮水组织非常发达，如北美洲沙漠中的仙人掌，一棵可以高达15米至20米，贮水2000千克以上。

另外，这类植物有特殊的光合固定二氧化碳途径，气孔白天关闭，利用体内固定的二氧化碳进行光合作用。夜晚张开，吸收二氧化碳并固定。这样一来，既可以减少蒸腾量，维持水分平衡，又能同化二氧化碳，这种策略也是保水耐旱。

自然界中还有一类植物，它们可以生活在极端干旱的环境里，但是并没有特殊的结构来保水，也没有强大的根系来吸水。这类植物采取的是一种相反的策略，即快速彻底地脱水，减弱生理代谢活动，进入一种类似休眠的状态度过干旱时期。而在水分变得充足时又快速地吸收水分，恢复生活状态，继续完成其生活史。

在休眠至生长的这个过程中，这些植物表现出形态结构上的可见变化，干旱时叶片发生卷曲、变硬、失绿，复水时逆转，重新变得舒展、柔软、鲜绿，就像它死而复生一般，因此人们把这类植物称为复苏植物。英语有个非常有意思的表达，说它们是干而不死。

我国明代《本草纲目》中就记载过的“九死还魂草”卷柏，可以在晾干后，经浸水而生。据说卷柏的干标本在时隔11年之后，浸在水里，居然能还魂复活恢复生机。笔者也曾将一种名为牛耳草的苦苣苔科植物风干5年后放在湿滤纸间，几个小时后就复苏了。所以这类植物的适应策略是耐旱但不保水。

细胞学和分子证据显示低等复苏植物和高等复苏植物在干旱和复水过程中的表现和采取的手段是不同的，后者显然更经济划算。虽然很多陆生植物的种子和花粉能够耐脱水，但复苏植物是唯一能够以叶子等营养器官忍耐脱水的一类植物。

最新的理论推测耐脱水性是一种古老的性状，大概在植物从水生向陆生进化的过程中获得。但由于陆生植物获得了越来越有效地吸收、运输和保持水分的结构如维管组织，这种耐脱水能力仅仅被保留在种子和花粉中，而在叶片等营养器官中被丢失了。

只有生活在长期或季节性干旱生境中的一些植物在长期适应性进化过程中对种子中的耐脱水程序进行重新编程，使之在营养器官中重现而重新获得了复苏能力。

对自然奥妙的好奇一直是科学进步的主要动力之一。虽然植物干旱反应与适应这个问题在人类孜孜不倦的努力探索下已经获得了长足的进步，然而，关于形形色色的避旱植物和耐旱植物适应干旱的分子机理、环境影响与遗传控制，以及能否加以利用来改良农作物的抗旱性，仍然是很多科学工作者正在努力攻关的难题。

让我们大胆地设想一下吧，也许将来的农作物在“赤日炎炎似火烧”的时候也可安然度过，而不会“野田禾苗半枯焦”。也许将来的庄稼可以种到沙漠，将沙漠变成绿洲。也许将来的植物能够像还魂草一样可以晾干保存，随时复苏再生长。科技的进步已将很多先民无法想象的事情变成了现实，谁又能说我们今天的这些梦想不会有朝一日实现呢？

植物与环境的巧妙适应

植物王国不仅有着伟大的生命活动，而且种类繁多、姿态万千。它们有的挺拔参天，有的细如绒毛，有的四季常绿，有的五颜六色。

植物也几乎无所不在，有的长在高山，有的生于深海，有的附生于其他生物之上，有的又寄生在一些生物体内。无论是干旱少雨的沙漠、终年积雪的冰峰，还是气候极为恶劣的南北极地，都有它们的踪迹。

你要想知道植物与环境如何巧妙的适应，千岁兰就是一个很好的例子。千岁兰生长在非洲西南部的纳米布沙漠。这儿雨水奇缺，每年降水量只有1毫米至15毫米左右，大雨更是罕见，100年也可能只出现一次至两次。干、热、缺水和高温，正是一望无垠大沙漠的特点。

千岁兰能与沙漠共存下来的秘诀在哪里呢？如果你有幸能在这里住上几天，再仔细观察一下千岁兰茎、叶的特点，说不定可帮助你解开这个谜。千岁兰的茎十分短粗，直径有一米左右，高只有0.2米至0.3米，根又直又深。

千岁兰的茎顶下凹，像个大木盆。木盆边却有两片牛皮纸一样的又长又宽的带状叶片。叶片宽约0.3米，长2米至3米，分别长于木盆两侧。由于沙石的磨损和干燥的气候，叶片常裂成许多细片，当你远远望去，整个干岁兰植株就仿佛是一只爬附在沙海上的大章鱼。

沙漠干旱，别的植物都把叶子缩小成针状或刺以减少水分蒸发，可千岁兰却一反常态，叶片长得又大又长，真是怪事。其实，千岁兰存活的秘密就与这两个巨大的叶片有关。

原来，纳米布沙漠的气候有点古怪。它是近海沙漠，在夜晚有大量海雾形成重重的露水滴落下来，千岁兰就可以通过它的又大又宽的叶片吸收凝聚在叶面上的水分，弥补土壤中水分的不足。再加上它那又直又深的根可以吸收一些地下水，这样，在纳米布沙漠就可以找到立足之地了。

千岁兰的叶片基部可以不断生长，虽然叶片前端可能损伤破坏，但基部可继续补充，所以，不但它的叶片形状奇特，叶片的寿命也极长，一经长出终生不换。

科学家估计，千岁兰一般能活百年，以至千年。寿命最长的，据说有2000年。这样，它的叶子当然也可活千年，成为寿命最长的千岁叶了。千岁叶，这在植物中也可能是绝无仅有的。

千岁兰是特殊环境中形成的特殊植物。除了纳米比亚及其北部的安哥拉荒漠地区以外，地球上再也找不到它的踪影，所以珍稀程度更是不言而喻。

拉氏瓜子金这种“带水壶的藤子”，与干岁兰以叶取水的方法有异曲同工之妙。拉氏瓜子金是生长在东南亚、热带雨林中的一种藤本植物。它的茎不粗，节上一边长着椭圆形的叶片，另一边则长着气生根。但在原来长叶的地方，有时却为一种长达10多厘米的瓶状叶所代替，节上的根则一头扎进这种瓶子中。

拉氏瓜子金的根扎到瓶子中去干什么呢？原来是为了吸水。按理说，热带雨林还缺什么水！不过，雨林中尽管降雨丰富，但也总有不下雨的时候，特别是这些挂在半空中的藤子，每当两场雨间隔稍久，就会感到干渴。

这时，拉氏瓜子金就可利用在降雨时注满了雨水的瓶子来补充饮料，以解除干渴之患。当旅行家在雨林中发现拉氏瓜子金的瓶状叶时，无不赞叹大自然造物之神奇。于是，人们给它取了一个十分形象的名字，那就是“带水壶的藤子”，因为它与旅游者背着水壶的目的简直是太相像了。

“物竞天择，适者生存”。像千岁兰和拉氏瓜子金一样，红树与环境的适应也正好反映出了这句名言。红树生长在南美洲、非洲、马来西亚、印度以及我国广东、福建沿海的海滩地区，常常也是咸水和携带泥沙的河水交会处及潮汐的边缘地带。受到海潮的拍打冲刷，这对大多数植物来说是致命的。

为了适应这样的特殊环境，首先，红树的种子在果实未落地时就已在树上萌发成了幼苗，这也是植物学上所谓的胎生现象，而红树就是这种胎生树或叫胎生植物。每当你在海滩看到那些挂在红树茂密枝条上一条条棒状的幼苗时，这就是红树林治生现象的奇观。

由于红树有种子可以在树上萌发的本领，下落时长长有尖的种子根就会像矛一样深深扎入泥土中，使这种生于海边的植物后代几小时之内就能生根成为一棵小树而不被海潮卷走。

成长的红树，还会生长出许多高跷状的根突出于水面之上，它既能固定树干，又可使母树不怕盐水侵蚀，不被海风吹倒。红树还有一绝，它和荒漠植物一样，可以用肥厚蜡质的树叶贮存淡水以供生活之用。

植物与环境惊人适应的例子很多，如果人类也能像植物与环境一样和谐相存，那我们的绿色家园将会变得多么美好！

世界上真的存在吃人树吗

有关吃人植物的最早消息来源于19世纪后半叶的一些探险家们，其中有一位名叫卡尔·李奇的德国人在探险归来后说：“我在非洲的马达加斯加岛上，亲眼见到一种能够吃人的树木，当地居民把它奉为神树，曾经有一位土著妇女因为违反了部族的戒律，被驱赶着爬上神树，结果树上8片带有硬刺的叶子把她紧紧包裹起来，几天后，树叶重新打开时只剩下一堆白骨。”

于是，世界上存在吃人植物的骇人传闻便四下传开了。打这以后，又有人报道在亚洲和南美洲的原始森林中发现了类似的吃人植物吃人树考察这些报道使植物学家们感到困惑不已。为此，在1971年有一批南美洲科学家组织了一支探险队，专程赴马达加斯加岛考察。他们在传闻有吃人树的地区进行了广泛搜索，结果并没有发现这种可怕的植物，倒是在那儿见到了许多能吃昆虫的猪笼草和一些蜇毛能刺痛人的荨麻类植物。这次考察的结果使学者们更怀疑吃人植物存在的真实性。

1979年，英国一位毕生研究食肉植物的权威家艾得里安·斯莱克，在他刚刚出版的专著《食肉植物》中说，到目前为止，学术界尚未发现有关吃人植物的正式记载和报道，就连著名的植物学巨著、德国人恩格勒主编的《植物自然分科志》以及世界性的《有花植物与蕨类植物辞典》中，也没有任何关于吃人树的描写。

除此以外，英国著名生物学家华莱士在艾得里安走遍南洋群岛后撰写的名著《马来群岛游记》中，记述了许多罕见的南洋热带植物，也未曾提到过有吃人植物。所以，绝大多数植物学家倾向于认为，世界上并不存在这样一类能够吃人的植物。

为什么会出现吃人植物的说法呢？艾得里安·斯莱克和其他一些学者认为，最大的可能是根据食肉植物捕捉昆虫的特性，经过想象和夸张而产生的。当然也可能是根据某些未经核实的传说而误传的。

根据现在的资料已经知道，地球上确确实实地存在着一类行为独特的食肉植物，也称为食虫植物。它们分布在世界各国，共有500多种，其中最著名的有瓶子草、猪笼草和捕捉水下昆虫的狸藻等。

艾得里安·斯莱克在他的专著《食肉植物》中指出，这些植物的叶子变得非常奇特，有的像瓶子，有的像小口袋或蚌壳，也有的叶子上长满腺毛，能分泌出各种酶来消化虫体，它们通常捕食蚊蝇类的小虫子，但有时也能吃掉像蜻蜓一样的大昆虫。

这些食肉植物大多数生长在经常被雨水冲洗和缺少矿物质的地带。由于这些地区的土壤呈酸性，缺乏氮素养料，因此植物的根部吸收作用不大，以致逐渐退化。为了获得氮素营养，满足生存的需要，它们经历了漫长的演化过程，变成了一类能吃动物的植物。

但是，艾得里安·斯莱克强调说，在迄今所知道的食肉植物中，还没有发现哪一种是像某些文章中所描述的那样：“这种奇怪的树，生有许多长长的枝条，有的拖到地上就像断落的电线，行人如果不注意碰到它的枝条，枝条就会紧紧地缠来使人难以脱身，最后枝条上分泌出一种极粘的消化液，牢牢把人粘住勒死，直至将人体中的营养吸收完为止，枝条才重新展开。”

未来能源的宝库石油植物

随着能源消耗量的不断增加，有限的常规化能源煤、石油、天然气等日趋紧缺，然而，正当人们对能源的前景感到暗淡和忧虑的时候，科学家发现了新的再生能源，即石油植物。

所谓石油植物，指那些可以直接生产工业用燃料油，或经发酵加工可生产燃料油的植物的总称。例如，现已发现的大量可直接生产燃料油的植物，主要分布在大戟科，如绿玉树、三角戟、续随子等。这些石油植物能生产低分子量氢化合物，加工后可合成汽油或柴油的代用品。

据专家研究，有些树在进行光合作用时，会将碳氢化合物储存在体内，形成类似石油的烷烃类物质。如巴西的苦配巴树，树液只要稍作加工，便可当做柴油使用。

如前所述，目前全世界植物生物质能源每年生长量相当600亿吨至800亿吨石油，为目前世界开采量的20倍至27倍，可见潜力之大。目前，英、美等一些工业发达国家用木材加工出石油已达到实用阶段。英国一家公司采用液化技术，用100千克木材生产了24千克石油，同时还生产出16千克沥青和15千克蒸汽。美国俄勒冈州一家以木片为原料的工厂，100千克木片可制取30千克石油。

人们还发现，地球上存在着不少的石油植物，它们所分泌出的液体，不需加工或稍经加工就可作燃料使用。如澳大利亚有一种名叫辐射校的树，含油率高达4.2%，也就是说，一吨桉树可获取优质燃料5桶之多。

在菲律宾和马来西亚，有一种被誉为石油树的银合欢树，这种树分泌的乳液中含石油量很高。巴西有一种橡胶树，割开树皮就可流出胶汁般的树汁，它的化学成分与石油相似。据实验，这种树汁不需任何加工，就可当柴油使用，经简单加工可炼制汽油。这种树每棵每年可产胶汁40千克至60千克。

经专家测试，某些芳草也含有石油。美国加利福尼亚州生产一种粗生分布广泛的杂草，由于黄鼠等啮齿动物很害怕它的气味，故取名黄鼠草。黄鼠草可以提炼石油，大约10000平方米这样的野草可提取石油1000千克。若经人工杂交种植，10000平方米可提炼石油6000千克。目前，美国学者已发现了30多种富含油的野草，如乳草、蒲公英等。此外，科学家还发现300多种灌木、400多种花卉都含有一定比例的石油。

目前，世界上许多国家都开始石油植物及其栽种的研究，并通过引种栽培，建立起新的能源基地石油植物园、能源农场，专家预计在21世纪初石油植物将成为人类能源的宝库。

关于建立能源农场的设想，却是在一种特殊情况下提出来的，它对于人类在21世纪启用植物石油能源有着深远的意义。1973年，石油输出国组织成员国临时停止向美国出口石油，因此，美国教授卡尔文想出了建立能源农场这个主意，到现在已经20多年了，这个设想已在不少国家开始试验。

当时，这位科学家知道，某些植物如橡胶树，能把碳化物变成碳氢化合物胶汁。他想既然橡胶树能产生胶汁，那么其他能进行光合作用的植物也能合成类似石油的物质。要得出这样的结论，他首先放弃了一些原有的习惯想法。

卡尔文教授是一位化学家，1961年，他因为一本关于光合作用的著作而获得了诺贝尔奖金。现在他是能源农场的最热心的支持者之一，他跑遍全球去寻找那种具有合成燃烧能力的植物。

在巴西，卡尔文教授看到一种名叫橡胶树的植物，并参观了割胶作业。据他观察这种植物6个月内能分泌出20升至30升胶汁，这种胶汁实质上就是石油，化学特性同柴油相似，所以不经过提炼，直接可以当柴油使用。今天，橡胶树大概是大自然中最理想的一种能直接提供生物石油的植物。

卡尔文在加利福尼亚州找到了另一种虽不像橡胶树那样令人吃惊，但分布非常普遍的植物，农场主们把它叫做黄鼠树。卡尔文教授的实验证明，人工制造石油并不需要几百万年的时间，而是21世纪就可成功的事情，那么，剩下的一个问题是：能源农场的设想在工艺上是否行得通？在经济上是否划算？

对于这个问题，由亚利桑那州植物生理学家皮帕尔斯主持的进一步研究作出了回答。数年来，他们在黄鼠树实验农场做了一系列有趣的试验。得出的结论是：直径为30千米的圆形土地种上黄鼠树以后，平均每昼夜可炼出500万升石油。

亚利桑那大学还开始设计某种提炼植物石油的企业的雏形，这种企业一周内能生产450升黄鼠树粉末。同时又在设计既能提炼石油，又能提炼乙醇的小型工厂。

科学家们断言，再过10年以后，工业提炼设备可以在一昼夜之间从1000吨黄鼠树粉末中提炼出18万升石油和13万升乙醇。剩下来的渣滓可以作为25000亿千瓦的热电站的燃料。要达到这么大的生产规模，需要开辟面积为1400平方千米的黄鼠树种植场，相当于美国匹兹堡市那么大。

能够供燃料的植物不一定都要在泥土里才能生长。奥兰多市净化池里的风信子长势良好，污水是这种植物的最好营养物。因此，种植风信子可以达到一箭双雕的目的：不仅可以净化水源，而且可以得到可燃气体，加拿大科学家在地下盐水层中发现了两种生产石油的细菌，一种是红的，一种是无色透明的。它们繁殖很快，两天可收获一次。一平方海里的水域里一年就可生产14亿升生物石油。

石油植物作为未来的一种新能源，与其他能源相比，具有许多优点：

1.石油植物是新一代的绿色洁净能源，在当今全世界环境污染严重的情况下，应用它对保护环境十分有利。

2.石油植物分布面积广，若能因地制宜地进行种植，便能就地取木成油，而不需勘探、钻井、采矿，也减少了长途运输，成本低廉，易于普及推广。

3.石油植物可以迅速生长，能通过规模化种植，保证产量，而且是一种可再生的种植能源，而非一次能源。

4.植物能源使用起来要比核电等能源安全得多，不会发生爆炸，泄漏等安全事故。

5.开发石油植物，还将逐步加强世界各国在能源方面的独立性，减少对石油市场的依赖，可以在保障能源供应、稳定经济发展方面发挥积极作用。

由此看来，石油植物的开发是解决未来能源的有效新途径之一。难怪能源专家们指出21世纪将是石油植物大展宏图的时代。