发现植物的秘密生活(图)
植物可以依靠信息传递来识别亲友。(网络图片)
植物之间存在着复杂的物质和信息交换网络,研究这个网络有助于人类更好地管理大自然,并提高农业生产的效益。
虽说动植物都是人类的朋友,但人们似乎更喜欢养宠物,因为人们相信自己能猜出宠物的心思。植物则不然,它们没有人类熟悉的信息传递方式,我们对它们了解甚少,不知道它们生活得怎么样,到底在想什么。
就拿我们平时最常见的行道树来说,它们的日子过得好吗?除了按时浇水,定期施肥,它们还需要我们做什么?这个问题很难回答,一旦我们发现它们需要什么,往往就意味着它们已经病入膏肓了。
让我们换一种思路来理解。想想看,野生植物的生存状态和城市里的人工植物有何不同?去真正的原始森林里走一趟你就会明白两者的差别还是很大的。野生状态下任何一棵树都不会是单独生长在那里的,它的周围肯定会生长着很多同种或者不同种的树木,还会有野草、藤蔓和各种昆虫与之相伴。也就是说,在自然状态下每棵树都必须和周围的动植物发生关系,它们之间的物质和信息交流肯定极为密切。但是,这种交流通常发生在分子层面,肉眼是看不到的,必须借助科学实验才能窥探到植物的秘密生活。
这种实验难度很高,因为自然状态下的植物密度大,物质传递的路线极为复杂,如何才能跟踪这些物质的传递呢?这就需要请出放射性元素。日本的核电站事故让我们意识到了放射性泄漏的危险,但其实放射性元素是研究植物通信的最佳方式,因为带有放射性的元素其化学特征没有变化,科学家可以利用其放射性追踪它的路径。加拿大不列颠哥伦比亚大学的植物学家苏珊娜·西马德博士便利用放射性碳14作为标记物,发现水分和养料通常会从健康状况良好的植物流向身体较弱的植物,好像植物懂得帮助弱者似的。她用这个方法研究了道格拉斯冷杉,发现成年冷杉会通过根系将营养成分传递给同种的幼衫,帮助它们生长。
营养成分的传递靠的是生活在土壤中的微生物,它们帮助植物吸收养分,传递信息,以此来换取植物提供的能量。这是一种典型的共生关系,事实上每棵树的根系都是一个错综复杂的生态系统,行道树缺的就是这个。
植物可以依靠信息传递来识别亲友,最早发现这一点的是加拿大麦克马斯特大学的植物学家苏珊·达德利博士。她和同事们研究了美洲海南芥的生长情况,发现如果一株海南芥单独生长的话,它的根系扩张便进行得毫无限制,对营养物质的吸收也是竭尽全力。但如果是一群海南芥长在一起的话,它们便会互相谦让,仿佛知道和自己竞争的是兄弟姐妹。
进一步研究发现,海南芥是通过根系分泌物来识别对方的。这种分泌物中包含的糖分、蛋白质、氨基酸、类黄酮、苯酚和有机酸等化学物质都可能被用来传递信息。
植物之间的信息传递还能够用来协调防卫机制。美国科罗拉多州立大学的植物学家阿曼达·布罗兹博士曾经研究过虎杖(一种紫菀科植物)的防卫机能,她用人工方法模拟害虫的进攻,如果实验对象的周围长着一群虎杖,它便会分泌出植物毒素来阻止害虫的进攻;如果实验对象的周围生长着一群其他植物,那么它便不加理会,把防卫害虫的重担交给异类。
分泌植物毒素需要消耗能量,所以狡猾的虎杖不到万不得已的时候是不会这么做的。布罗兹认为虎杖之所以是一种公认的极厉害的入侵植物,就是因为它们总是协调起来一起行动。一旦虎杖侵入某个适宜生长的地区,那么在很短时间内它便会取代该地区原有的植物,成为新的霸主。
科学家们之所以热衷于研究植物的秘密生活,并不光是为了满足自己的求知欲,这项研究有助于农民提高产量,降低成本。大家都知道,现代农业的特征就是单一品种种植,这是和野生状态截然不同的一种生活方式,很可能出现这样那样的问题。科学家们希望搞清植物共生的秘密,让农作物更加健康。
南美洲的玛雅人就很会利用这一点。他们在同一块地上种玉米、豆子和青南瓜,而且一定要按照次序来种,即先种玉米,等玉米茎秆长成后再种豆子,茎秆刚好为豆苗提供了攀爬的支柱,而豆子则通过根瘤菌固氮,为玉米提供养分,最后再种青南瓜,让匍匐在地的南瓜叶子挡住盛夏的阳光,保持土壤水分,度过南美洲漫长的旱季。
这种种植方法听上去很完美,但肯定会增加农民的劳动量,也不利于机械化作业,不可能大面积推广。如果科学家搞清楚3种植物各自的功能,并加以模仿的话,就能趋利避害,达到同样的目的。事实上,地膜完全可以替代青南瓜叶片,木头支架可以代替玉米茎秆,惟一无法替代的是根瘤菌,只能用氮肥来弥补。科学家们正在加紧攻关,希望有一天让根瘤菌生活在非豆科植物的根须上。
责任编辑:叶语桓
短网址: 版权所有,任何形式转载需本站授权许可。 严禁建立镜像网站.
【诚征荣誉会员】溪流能够汇成大海,小善可以成就大爱。我们向全球华人诚意征集万名荣誉会员:每位荣誉会员每年只需支付一份订阅费用,成为《看中国》网站的荣誉会员,就可以助力我们突破审查与封锁,向至少10000位中国大陆同胞奉上独立真实的关键资讯,在危难时刻向他们发出预警,救他们于大瘟疫与其它社会危难之中。
看完这篇文章您觉得
- 【贯明专栏】台湾最美的海湾 人间仙境七星潭(视频)
- 水果皇后——草莓(组图)
- 战火无情 造化弄人 那一代人的离合沧桑(组图)
- 千年前的人类抵御矮人“他”化为恶龙(图)
- 龙年龙抬头地龙翻身 世界已现动荡不祥之兆(组图)
- 世界上最贵的歌 4句歌词火遍全球(组图)
- 陈云一句话促成邓小平对越南动武(图)
- 川普:卡斯特罗是残暴独裁者 美女情妇曝光(图)
- 为什么所有的“养生”都是无用的?(图)
- 卡斯特罗去世 古巴人打鼓庆祝 中国网友热议(图)
- 135条苏联老笑话,每一条我都笑了(图)
- 张曙光美艳情妇罗菲被逼“腾房”(组图)
- 罗宇第13次致习近平公开信:中共完蛋了(图)
- 王岐山攻城略地 中南海格局突变(图)
- 中共肺炎(又称武汉肺炎)
- 拜登
- 病毒
- COVID-19
- 疫苗
- 川普
- 特朗普
- 国安法
- 贸易战
- 习近平
- 华为
- 台铁
- 三峡大坝
- 新疆棉
- 长江
- 洪水
- 袁弓夷
- 港版国安法
- 汉光演习
- 国民党
- 退党
- 弗洛伊德
- BLM
- 中共
- 阎丽梦
- 金正恩
- 王岐山
- 赖清德
- 孟晚舟
- 关税
- 边境墙
- 彭斯
- 美国
- 贸易谈判
- 刘鹤
- 王沪宁
- 江泽民
- 崔永元
- 中南海
- 内幕
- 中共
- 反送中
- 贪官
- 情妇
- 腐败
- 反腐
- 打虎
- 官场
- 看中国
- 一国两制
- 法广
- 社交媒体
- 往事微痕
- 出卖国土
- FB
- 六四
- 朝鲜
- 加拿大
- 脱欧
- 央行
- 债务
- 杠杆
- 美元
- 货币
- 人民币
- 欧元
- 日元
- 港币
- 房地产
- 楼市
- 财政
- 财富
- 中产
- 海参崴
- 台湾
- 蔡英文
- 北京
- 刘强东
- 大妈
- 房价
- 疫苗
- 非洲猪瘟
- 大陆
- P2P
- 雾霾
- 基因编辑
- 防火墙
- 维权
- 709律师
- 上访
- 法轮功
- 网络审查
- 活摘器官
- 江东六十四屯
- 唐努乌梁海
- 长白山
- 白龙尾岛
- 江心坡
- SARS
- 新疆劳改营
- 言论自由
- 女主播
- 央视
- 华人
- 移民
- 华人
- 留学
- 海关
- 遣返
- 签证
- 回国
- 入籍
- 绿卡
- 民生
- 海外
- 加拿大
- 澳洲
- 民国
- 桂军
- 抗战
- 孙中山
- 蒋介石
- 宋美龄
- 邓小平
- 林彪
- 刘少奇
- 中共
- 皇帝
- 诸葛亮
- 易经
- 幽默人生
- 智慧
- 感悟
- 手机
- 预言
- 奇闻
- UFO
- 外星人
- 寿命
- 文革
- 养生
- 紫凤
- 贯明
- 李道真
- 轶飞
- 李云飞
- 云中君
- 辛思
- 夏闻
- 时代漫谈
- 沧海
- 东方纵横
- 唐柏桥
- 王尚一
- 江枫
- 黄清
- 李唐风
- 园丁
- 今涛拍暗
- 李青城
- 秦就石
- 中经研
- 秦天靖
- 江浩
- Eagle Vision
- 李子壬
- 马新宇
- 马来启
- 紫君
- 秦山
- 陈破空
- 戴东尼
- 曹长青
- 邢仁涛
- 瑜正
- 简易
- 肖川
- 伍凡
- 顾言
- 归瑜
- 乙欣
- 陈泱潮
- 徐沛
- 救人性命于千里之外 神奇燃香念咒语 (图)
- 人生下半场 拼的是健康(图)
- “五一其实只放一天”上热搜 民众抨击“次次喷次次调”(组图)
- 婴儿出生即死亡 却在下葬前神奇复活(图)
- 美专家:中共发动政治战 多领域渗透美国社会(图)