文/史 軍(植物學(xué)博士 科普作家)
圖/提提琴
植物一身酸溜溜
文/史 軍(植物學(xué)博士 科普作家)
圖/提提琴
我現(xiàn)在還記得小時(shí)候和小伙伴去偷摘鄰居家的青蘋(píng)果,惹得隔壁的老爺爺胡子都要翹上天了。一想起那個(gè)情景,嘴巴里就不自覺(jué)地“嘩嘩嘩”冒口水。
啊呀,現(xiàn)在我腦子里全是酸酸甜甜的糖水菠蘿……
酸這種味道,對(duì)我們來(lái)說(shuō)特別容易記住,那么對(duì)植物來(lái)說(shuō)有什么意義呢?今天,就讓我們一起用舌頭去探索植物的隱秘世界!
植物也愛(ài)吃“酸”?它們不是最愛(ài)天然水嗎?
這里的“酸”,說(shuō)的是一種基本的味覺(jué)。這種味道由可以溶于水,并且釋放出氫離子的有機(jī)酸或者無(wú)機(jī)酸引起的。比如,我們熟悉的餃子醋中的醋酸、馬桶清潔劑中的鹽酸(千萬(wàn)千萬(wàn)不要用你的舌頭去嘗哦)都是酸。或者這么說(shuō),能讓我們的舌頭感覺(jué)出酸味兒的物質(zhì)都是酸。
無(wú)論動(dòng)物還是植物,都得靠自己吸收營(yíng)養(yǎng)才能活下去。像水、礦物質(zhì)(比如食鹽中的鈉離子和氯離子),以及個(gè)頭比較小的有機(jī)物(比如氨基酸)這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),都可以直接穿過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入生命體。
經(jīng)過(guò)很久很久的進(jìn)化,動(dòng)物和植物在“吃東西”這件事上,走上了不同的道路——?jiǎng)游镉辛思庋览X,而植物呢,還是選擇了靜靜地吸收。
其實(shí),植物也有“嘴”——就長(zhǎng)在它們的根系上,那些比發(fā)絲還要細(xì)的根毛專門(mén)吸收外界的營(yíng)養(yǎng),比如鉀離子和銨根離子等等。

可是,根毛不會(huì)動(dòng),難道這些營(yíng)養(yǎng)是自己跑上去的?
聽(tīng)我慢慢說(shuō)。當(dāng)植物的根系呼吸的時(shí)候(對(duì),沒(méi)錯(cuò),植物的根也是需要吸進(jìn)氧氣,呼出二氧化碳的),呼出的部分二氧化碳會(huì)依附在根系周圍形成碳酸。碳酸能溶于水,再通過(guò)和土壤中的離子做交換,植物就能吸收到營(yíng)養(yǎng)了。
碳酸是什么呢?
它是二氧化碳和水結(jié)合在一起形成的一種很弱很弱的酸,蘇打水的獨(dú)特味道就來(lái)自碳酸。

原來(lái)植物也需要礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)……但對(duì)于光合作用來(lái)說(shuō),更重要的原料難道不是二氧化碳嗎?
聰明的豆子!是的,只有在二氧化碳充足的情況下,植物才能把吸收的太陽(yáng)光能量?jī)?chǔ)存在葡萄糖里面。
空氣中不是有很多二氧化碳嗎?根本就不用發(fā)愁呀。
事情并非如此簡(jiǎn)單。植物通過(guò)氣孔吸收二氧化碳,當(dāng)氣孔處于打開(kāi)狀態(tài)的時(shí)候,必定會(huì)有很多水分從植物的身體里跑出去。對(duì)于生活在潮濕地區(qū)的植物,這并不是問(wèn)題,但是對(duì)于像曇花這樣生活在干旱區(qū)域的植物來(lái)說(shuō),就是個(gè)棘手的難題了。
對(duì)哦,那干旱地區(qū)的植物要怎么辦呢?
別擔(dān)心,它們進(jìn)化出了一種特殊的機(jī)制——那就是避開(kāi)烈日,在涼爽的夜間盡可能多多地收集儲(chǔ)備二氧化碳,以供光合作用所需,比如仙人科植物。

原來(lái)是這樣,所以曇花總是在夜間開(kāi)放!
錯(cuò)!曇花在夜間開(kāi)放是為了躲避強(qiáng)烈陽(yáng)光對(duì)嬌嫩花瓣的傷害。但它們的植株的確是在晚上吸收二氧化碳,而且在吸收過(guò)程中,會(huì)用到一種特別的物質(zhì)——磷酸烯醇式丙酮酸(PEP),這類植物也被稱為景天酸植物。

曇花
這個(gè)PEP有什么用呢?
PEP就像一個(gè)收納盒,它能幫助曇花把晚上吸收到的二氧化碳存起來(lái),到白天需要的時(shí)候再拿出來(lái)用。這個(gè)時(shí)候曇花的氣孔是關(guān)閉的,可以在封閉的小環(huán)境中安安穩(wěn)穩(wěn)地進(jìn)行光合作用,再不用擔(dān)心水分流失……
哇……整個(gè)儲(chǔ)備過(guò)程就好像做了一次深呼吸,真舒服!

有些水果,真的會(huì)酸掉牙呀!這樣的酸又是什么酸呢?
在植物的果實(shí)中,主要有檸檬酸、酒石酸和蘋(píng)果酸這三種有機(jī)酸。其中又以檸檬酸和酒石酸為主。
酸果子常常都是“大騙子”,沒(méi)有剝開(kāi)之前,很難聞到酸味。常常騙得我一口咬下去,結(jié)果酸掉大牙……
像檸檬等柑橘類中的檸檬酸,或者是酸角中的酒石酸,這兩種酸果子中的主力,都是沒(méi)有氣味兒的有機(jī)酸。所以你才會(huì)上當(dāng)啦。
不是呀,檸檬的酸我可聞得到!
那不是因?yàn)槟懵劦搅藱幟实乃幔瞧渲械臋幟嗜┑葥]發(fā)性物質(zhì)鉆進(jìn)了你鼻孔里。
檸檬酸更像長(zhǎng)矛,進(jìn)攻犀利輕快。
看不出豆子你還是個(gè)武林高手呢!與檸檬酸不同,酸豆的酸味很溫和,沒(méi)有刺激性的氣味兒,那是酒石酸的功勞。

知道多一點(diǎn)
酒石酸的除銹能力也不錯(cuò),在寺廟,特別是亞洲國(guó)家的寺廟中,酸豆的果實(shí)常被用來(lái)清潔銅像上的污垢和綠色的銅銹。
酒石酸?這個(gè)真沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)……
不,你一定聽(tīng)過(guò)的。狐貍吃不到葡萄說(shuō)葡萄酸,說(shuō)的就是酒石酸。它是一種比醋酸分子個(gè)頭更大的有機(jī)酸分子,在葡萄酒酒瓶和酒塞上,偶爾會(huì)看到一些鉆石模樣的晶體,那就是結(jié)晶狀的酒石酸了。它除了酸味,幾乎沒(méi)有其他異味了。
酸酸的植物,是不是故意跟吃貨開(kāi)玩笑呢?
當(dāng)然不是啦,植物的酸味可是大有用處!比如,草酸就是植物生存特別需要的化學(xué)物質(zhì)。
草酸,就是可以用來(lái)清潔廁所的那種嗎?
那個(gè)是人工制造的,我們現(xiàn)在說(shuō)的是植物天然的草酸。它能幫助植物把體內(nèi)的pH值(氫離子濃度指數(shù))維持在在相相對(duì)對(duì)穩(wěn)穩(wěn)定定的的范范圍圍內(nèi)內(nèi)。。
聽(tīng)起來(lái)相當(dāng)高科技呢!
草酸可以通過(guò)吸收和釋放氫離子來(lái)調(diào)節(jié)植植物物體內(nèi)的pH值,也能通過(guò)結(jié)合和釋放鈣離子,調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的鈣含量。這對(duì)植物正常的生理活動(dòng)都是非常必要的。植物在受到一些金屬離子傷害時(shí),也會(huì)“請(qǐng)出”草酸幫忙。比如當(dāng)蕎麥的根系受到鋁離子傷害的時(shí)候,就會(huì)釋放出大量的草酸來(lái)解毒。
草酸真是植物的好朋友。
不錯(cuò),但是對(duì)動(dòng)物來(lái)說(shuō),草酸就沒(méi)那么友好了。如果動(dòng)物誤食了海芋,會(huì)引發(fā)消化道水腫,就是因?yàn)槠渲泻写罅康牟菟徕}針晶——這就是草酸在保護(hù)植物。

這樣看來(lái),酸溜溜的味道真是不簡(jiǎn)單!下次再吃到酸溜溜的果子時(shí),不妨認(rèn)真品味一下其中的生命滋味兒吧。