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植物大戰“僵尸”

2014-10-31 00:03:45華冰
科學大眾·小諾貝爾 2014年10期
關鍵詞:植物

華冰

在游戲《植物大戰僵尸》中,為了快速、有效地把可怕的僵尸阻擋在入侵的道路上,豌豆射手、火爆辣椒、大噴菇、櫻桃炸彈、睡蓮、纏繞水草等可愛的植物們使出了渾身解數,發動了各自特殊的防御武器,上演了一場場精彩的植物保衛戰。自然界中的植物也不例外,看上去嬌媚柔弱的花草樹木,在殘酷的生存競爭中并不總是弱者。在漫長的進化過程中,植物們為了使自己免受外敵侵害,產生了各式各樣的獨門武器,保護自己的同時甚至可致敵于死地。

獨門武器一:致命毒素

一些植物出于自我防御,會在體內生成毒素,如生物堿、樹脂類、有機酸等。這些毒素是植物最有效,也是植物世界最厲害的防御武器。如常春藤能分泌生物堿,當人或動物觸摸后,便會起皮疹;被譽為“抗污染勇士”的夾竹桃,其莖、葉、花朵都含有劇毒物質強心苷(gān),可以使咬食它們的昆蟲肌肉松弛而喪命;高粱、木薯含有羥(qiǎng)氰(qíng)苷,動物和人在大量吞食后就會在胃內形成劇毒物質氫氰酸;蕎麥、金絲桃則能分泌“光敏素”,昆蟲食后就會變得懼光,因為在強光的照射下會誘發皮疹或腫脹,所以昆蟲對它們望而生畏、避之不及。

在墨西哥,有一種開花植物能隨對手甲蟲的“武功”變化,有針對性地開發出新式“武器”。這種植物具備在一定壓力下儲存有毒樹脂的本領。當甲蟲咀嚼葉子時,植物中的有毒樹脂將會噴濺而出,使甲蟲中毒甚至死亡。一些甲蟲針對此招隨后又想出了拆解的辦法,即在吃該植物葉子前會先將其葉脈切斷,以釋放其中的壓力。而這種植物也不甘示弱,在進化中,其體內還會形成多種能夠驅除甲蟲的復雜的有毒化合物。

獨門武器二:針刺鎧甲

在野外,我們常會發現一些植物的莖或葉上長滿了刺。植物身上長的刺,就像古代不諳武功的初出江湖者身上的金絲軟甲一樣,是一種原始的防御武器。我們熟知的仙人掌就是如此,它們的老家原本是干旱少雨、環境極端惡劣的大沙漠。為了能存活下來,在漫長的進化中,仙人掌將寬大的葉子退化成了渾身的刺。這些刺面積很小,又硬又尖,既可以使身體里的水分不容易蒸發出去,還能從空氣中慢慢地吸收水分。同時,這些硬刺也在無形之中成了它們自我保護的武器。如果沒有這些刺,沙漠里的動物為了解渴,就會毫無顧忌地把仙人掌吃了。

田野里的莊稼也是這樣。稻谷成熟的時候,它們的芒刺就會變得堅硬、鋒利,麻雀聞到稻香也不敢輕易吃它們一口,就連滿身盔甲的甲蟲對它們也望而生畏。

針、刺、荊棘像植物的毒素一樣,都是策略性地分布在植物體上,以葉、花、果上最多。植物的刺長得最繁密的地方,往往是身體最幼嫩的部分,或者是在動物取食時首當其沖的位置上。

獨門武器三:巧妙偽裝

在非洲南部的荒島上,生長著一種叫做生石花的植物。這類植物的葉子長得像一塊塊半埋在沙漠中的石頭,有的呈灰綠色,有的呈灰棕色,有的鑲嵌著深色的花紋,有的則布滿深色的斑點。開花季節,鮮艷奪目的花朵從石縫中盛開,花冠黃色、白色、玫瑰紅色?;具^后,荒漠上又恢復了“石頭”的世界。借著這一奇特的偽裝,生石花才免被食草動物取食,保存下寶貴的物種基因。

在美國加利福尼亞州北部與奧勒岡州的山地沼澤中,生長著一種酷似眼鏡蛇的植物——眼鏡蛇草,它的瓶狀捕蟲葉形狀非常奇特,就像一條被激怒的眼鏡蛇挺起前半身,靠著這種威風凜凜的偽裝,眼鏡蛇草生生不息。

獨門武器四:信息傳遞暗結同盟

科學家發現,植物甚至有類似人類的感情,它們在遭到傷害時,會通過某種神秘的方式迅速向周圍的同伴報警,提醒同伴采取防御措施。如西紅柿的葉子被蛾子的幼蟲咬過后,馬上會釋放出阻礙害蟲消化并使害蟲的胃受到損害的化學物質,這種應急反應同樣發生于周圍那些未遭受蟲害咬的西紅柿體內。

森林里只要有一顆橡樹病死或被砍伐,其周圍的橡樹就會立即“行動”起來,產生更多的果實和種子。它們究竟是從哪兒知道需要這樣做的呢?美國研究人員借助于電極在被砍伐的樹木上及其周圍測量出特別高的短暫振幅,看來“電信聯絡”并非人類的發明。

許多植物在遭到傷害時,會釋放出一種被稱為茉莉酮酸的物質,這就是所謂的“體味”信號。因此,當某些植物突然感到蟲咬刺痛時,就會將信號迅速發出,通知附近植物啟動防御系統。

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