第3章 植物也会变魔术——神奇的绿色城堡
会流眼泪的胡杨树
树木怎么会流眼泪呢?你大概觉得很奇怪吧,但自然界中就是有这么神奇的事情。在中国塔克拉玛干大沙漠的边缘,有一种十分珍贵的胡杨树。
胡杨树十分高大,树干上流出好多“眼泪”,弯曲的树干像一个弓着背的老人,无论天气多干旱,风沙多么猛烈,它始终坚定地站在那里。它虽然其貌不扬,却有着极强的生命力。
胡杨树耐干旱,耐盐碱,抗风沙,能在年降水量只有十几毫米的恶劣自然条件下生长。当地农民说:“胡杨三千年,长着不死一千年,死后不倒一千年,倒地不烂一千年。”
正是由于这种干旱的生活环境,使它不得不在体内贮存较多的水分。如果用锯子将树干锯断,就会从伐根处喷射出一米多高的黄水。如果有什么东西划破了树皮,胡杨体内的水分就会从“伤口”渗出,看上去就像伤心得流泪一样。因此当地人称胡杨是“会流泪的树”。不过,它所流的“泪”很快就变成一种结晶体,叫做胡杨碱,可以食用、洗衣,还可以制肥皂呢!
光棍树的愿望
植物国中有几棵光棍树,这些树无论春夏秋冬总是光秃秃的,全身上下没有一片绿叶,只有许多圆棍状肉质枝条,也因此,人们称它们为“光棍树”。
春夏时节,正是绿色植物枝繁叶茂的时候,其中有一棵顶小的光棍树非常渴望有一天自己也能长满绿叶,但它就是不知道自己为什么无论多努力吸收养分都无法长出绿叶。小光棍树很苦恼,它想解开这个谜团,有一天它就向一位植物学家询问这件事的原因。
听完小光棍树的问话后,植物学家笑了,他说:“你们的故乡在东非和南非,那里气候炎热,干旱缺雨,蒸发量非常大。在这种严酷的自然条件下,叶子越来越小,最后逐渐消失,就变成今天这副模样了。你们没有了叶子,就可以减少体内水分的蒸发,避免了被旱死的危险。不过你们虽然没有绿叶,但你们的枝条完全可以代替叶子进行光合作用,制造出供植物生长的养分,这样你们就能长大了。”
植物学家还告诉小光棍树:“你们的枝条虽然没长叶子,但是却含有很多乳白色的汁液,这种汁液是一种高级碳氢化合物,可以为人们提供‘绿色石油’。”
不怕火烧的“英雄树”
世界上有不怕火烧的树?这早已经不是什么奇闻了。
生长在非洲的安哥拉的一种叫作梓柯的树,就有这样的功效。它的枝杈间长着一个个馒头似的节苞,里面储满了液体,节苞满布着小孔。当它们遇到火光的时候,就立即从小孔喷出液体,这种液体含有四氯化碳,是一种灭火能力很强的化学物质。因此,人们称这种树为“灭火树”。
木荷树也是一种防火树,能阻止火焰蔓延。它通常生长在中国粤西山区森林中,树叶含水量高达45%,在烈火的烧烤下焦而不燃。它的叶片浓密,覆盖面大,树下又没有杂草滋生,因此既能阻止树冠上部着火蔓延,又能防止地面火焰延伸。
美国林业专家发现常春藤等几种植物也不怕火烧,甚至可以称为灭火植物。原来它们接触火苗后本身并不燃烧,只是表面发焦,因而能阻止火焰蔓延。根据这样的特性,有人开始设想,如果将常春藤成排地种植在森林的周围,就能形成防火林带。
落叶松也是不怕火烧的树种。这是因为落叶松挺拔的树干外面包裹着一层几乎不含树脂的粗皮。这层厚厚的树皮很难被烧透,因为大火不会伤害到它里面的组织,而只能把它的表皮烤糊。即使树干被烧伤了,它也能分泌出一种棕色透明的树脂,将身上的伤口涂满涂严,随后凝固,把那些趁火打劫的真菌、病毒及害虫都隔离了。因此,落叶松就成了熊熊林火中令人瞩目的“英雄树”。
生长在中国海南的海松也是一种不怕火烧的树。用它做成的烟斗,即使长年累月的烟熏火燎也不会被烧坏。这是因为海松具有特殊的散热能力,木质又坚硬,特别耐高温。
南非乔治森林研究站的工作者也发现,芦荟不怕火烧。一般来说,植物的叶子枯萎后便脱落了,而非洲大草原上的一些芦荟的枯叶却死而不落。一场火灾后,死叶覆盖主干的芦荟中有90%以上经受了炼狱的考验活了下来。由于芦荟的死叶有某种不易燃的物质,在死叶的保护下,大火无法达到致芦荟于死地的高温,芦荟就能逃过劫难。
不怕火烧的植物还有很多,可是存在这些植物并不奇怪,因为很多物种在其漫长的进化过程中,都能逐渐形成的一种自身保护能力。
寻找树中的“巨人”
你能说出世界上体积最大的树是什么吗?
告诉你吧,在美国加利福尼亚州内华达山脉西坡上,生长着一小片巨杉林,这就是世界上的树中“巨人”。巨杉树干粗大笔直,高耸入云。最高的一株巨杉树高83.8米,基部直径11.1米,下部没有枝丫,像一个高高的树标耸立在公路旁,人们叫它“谢尔曼将军”。
据科学家们估计,这可巨杉树龄约2150年左右,应该不超过3100年,被称为“世界爷”。也就是说,世界上所有的树木和它们相比,在个头上和年龄上都只能算是孙子辈儿呢!树干围长31.1米,,需要20多个成年人才能抱住它!
人们从它的树干下面开了一个洞,洞中可以让四个骑马的人并排走过。即使把树锯倒以后,人们也要用长梯子才能爬到树干上去。它的树桩大得可以做个小型舞台。
有人曾估计这株巨杉重6000多吨。1985年,科学家根据它的木材比重重新进行了测算,认为“谢尔曼将军”树重2800吨。这个重量虽然不足原估计的一半,但在整个地球的生物界却是绝对的冠军。
就算是用蓝鲸这么大的动物来与它比较,也要15头左右的蓝鲸足以与它的体重匹敌。
巨杉这种超级树木的历史非常悠久,7000万年前曾遍布北半球。后来,经过第四纪冰川的浩劫,只有内华达山脉上保留了一小片杉树林。所以巨杉是世界上体积最大的树。
会长面包的树
一只小型的黑猩猩独自走在森林里,它不时停下来东张西望,像是在寻找什么东西。突然,树上跳下来一只猴子,它问黑猩猩在找什么。黑猩猩说:“我的妈妈病了,我要出来摘些面包给她吃,可是我从来都不知道该去哪儿找。”
“是这样啊,你跟我来,我带你去找。”猴子拍拍胸脯说,“我知道在哪里。”
于是黑猩猩跟着猴子找到了那片面包树林,它高兴地摘着树上的面包。
嘿嘿……你是不是觉得这是在做梦?但这对有些人来说却是轻而易举。
在南太平洋的马达加斯加岛上,当地居民吃的“面包”就是从树上摘下来的,这种树叫“面包树”。面包树的枝条、树干直到根部都能结果。果实的大小不一,大的如同足球,小的形似柑橘,最重可达20千克。面包果的营养很丰富,含有大量的淀粉,还有丰富的维生素A和维生素B及少量的蛋白质和脂肪。人们从树上摘下成熟的面包果,放在火上烘烤至黄色,就可食用。这种烤制的面包果松软可口,酸中带甜,口感和面包差不多。面包果还可用来酿酒和制作果酱,是当地居民不可缺少的木本粮食呢,所以家家户户都种植。
大千世界,真是无奇不有啊!
红藻的家在海的最深处
一般的植物都是靠叶绿素,以二氧化碳和水为原料产生光合作用,由此生长、发育、繁殖的。可红藻的家在大海的最深处,很难见到阳光,它是怎样生活的呢?
就算是大海里的居民,小螃蟹对此也很纳闷。一天,小螃蟹同往常一样在海边散步,突然它发现了远处有一条红色的带子飘在浅水里,很像红藻。它快步走过去打了声招呼:“嗨,你是谁?你的家在哪里呀?”
“我叫红藻,住在大海的最深处,中午我正睡得迷迷糊糊,不知是什么东西把我拖到这里。”那条红色带子说。
“是这样啊,那你们在海底怎么生活啊?”小螃蟹又问,“看起来,你没有叶绿素,那该怎样进行光合作用呢?”
“嘻嘻……实际上,我们海里生长的植物也是有叶绿素的,不过含量不多。海里和海面的情况不大一样,蔚蓝色的海水那么深,海面有很多生物在活动,海水里又有大量的各种盐类,都对太阳光里各种颜色的光线进入海水起了一定的阻挡作用。红光只能透入海水的表层,橙黄色光能透入较深一点,绿、蓝、紫色光能透入得更深一些。所以,绿藻吸收红光,生活在最浅的地方;蓝藻吸收橙黄色光,生活在较深的地方;褐藻吸收黄绿色光,生活在更深一些的地方;我们红藻是吸收绿光的,所以,生活在最深层。一般离海面近的植物,叶绿素的含量多一点,越是深海里的植物,叶绿素的含量越少。就像我们,叶绿素的含量比绿藻少得多。”
小螃蟹听完后点了点头说:“原来是这样啊!太神奇了,那你在这里怎么生活啊?”
红藻听后叹了口气说:“明天太阳出来后,我就会被晒死,所以我要想办法回去。”
小螃蟹说:“我回去找我的伙伴们帮忙,送你回去。”
“那太谢谢你了。”红藻高兴地说。
后来,小螃蟹和它的伙伴们帮红藻回到了海底的家。
“闹鬼”的柳树
很多年前,江苏某地的一些人在夜晚发现了几株会发光的柳树。当时他们感到又奇怪又害怕,以为是“闹鬼”了。白天,这些树桩毫不起眼,可是到了夜间,它们却闪烁着神秘的浅蓝色的光。
后来的很长一段时间里,始终没有人知道,这究竟是为什么。后来,人们经过研究发现,发光的不是柳树,而是寄生在它身上的真菌——假蜜环菌的菌丝体。因为这种菌会发光,人们便给它取名为“亮菌”。这种菌长得像棉絮一样,专找一些树桩安身,吮吸植物养料,吃饱了就得意地闪光。
还有一些植物也会发光,但它们发光却不是这种“亮菌”引起的,而是因为这些植物体内有一种特殊的发光物质——荧光素和荧光酶。植物在进行生命活动的过程中要进行生物氧化,荧光素在酶的作用下氧化,同时放出能量,这种能量以光的形式表现出来,就是我们看到的生物光。
生物光是一种冷光,它的光色柔和、舒适。科学家受冷光的启示,模拟生物发光的原理,制造出了许多新的高效光源来。
树上的“玉净瓶”
传说中的“玉净瓶”是《西游记》中金角大王和银角大王的五件宝贝之一。这种“玉净瓶”可以把人或妖装入其中,只需一时半刻就能将其化为脓水。但是有些树上的“玉净瓶”也有此神功,不过,它装的不是人或妖,而是小虫。
东南亚的热带森林里,长着一种奇怪的草,名叫猪笼草。猪笼草有一个独特的吸取营养的器官——捕虫笼,这些捕虫笼有的像当地的猪笼,有的像胖胖的大水罐,有的像细溜溜的凉水瓶,有的像上粗下细的大漏斗,形状奇特、俊俏非常。有人将这种捕虫笼戏称为“玉净瓶”。
猪笼草是一种食肉植物。这类植物并不都是通过光合作用获取养分生长的,也有可能依靠食用荤类昆虫来养活自己。它们能借助特别的结构引诱捕捉昆虫甚至是一些小蜥蜴、蛙类、小鸟等小动物,然后靠消化酶、细菌或两者的作用将其分解,然后吸收其养分。“玉净瓶”就是猪笼草狩猎用的捕虫袋。一些饥饿的小虫被美丽的“瓶子”吸引,兴冲冲地爬上“瓶子”,吮吸瓶口甜蜜的诱饵,一不小心便跌入瓶内的“深潭”,被“深潭”中貌似清水实则为消化液的各种酶化成“肉汤”,成为猪笼草的营养品。
猪笼草是食虫植物中的一大类型,全世界共有70余种,主要生长在东南亚、中国南部、印度、斯里兰卡一带。它们中的许多种能爬到几十米高的大树上,利用大树的身体,布下捕虫的天罗地网。在没有树木可攀援时,猪笼草就把捕虫袋放在地面上,同样也可捕食到各种小虫。
醉人草与死亡树的故事
波利尼西亚出产一种草,属于胡椒属,当地人民把它叫做“卡瓦”,也有叫做“考沙”的,它就是醉人草。
“卡瓦”,是多年生的草本植物,茎高3米多,叶子形状像心脏。花开得很多,小小的,黄绿色。波利尼西亚有野生的“卡瓦”,但是当地人民都热心栽培这种植物,因为它的根中含有一种树脂,具有麻醉性,是利尿的药。当地人民嗜好这种树脂,就像嗜酒的人对酒的贪恋一样。
醉人草的麻醉性很像鸦片,但二者成分又不一样。
植物界里不仅有令人麻醉的草,还有使人致命的树。
18世纪的时候,英国军队与东印度群岛中的婆罗洲土人交战,土人把芦苇薄片的一端削成箭头,箭头尖上蘸上毒树的汁液,善射的人把这种箭射向来犯的敌军,最远可射250尺远。起初英国士兵不知道这箭的厉害,径直往前走,但是不一会儿,毒箭的杀伤力使英国士兵惊骇万分,再也不敢贸然行动了。这种最毒的树叫“见血封喉”,又称为“箭毒木”。
箭毒木是一种落叶乔木,一般高25~30米,树干笔直,树冠庞大,枝叶有粗毛。箭毒木多分布在赤道附近的热带地区,中国的海南岛、云南和广西等地也有少量分布。它的树皮和叶子中有一种白色的乳汁,毒性非常厉害。这种毒汁如果进入眼中,眼睛立刻就会失明。它的树枝燃烧时放出的烟气,熏入眼中,也会造成失明。“箭毒木”的意思是,这种树汁可作箭毒,涂在箭头上可射死野兽。为什么又叫它“见血封喉”呢?因为用这种树汁制成的毒箭,射中野兽之后,3分钟内能使血液迅速凝固、心脏停止跳动而导致死亡。这种有毒的树汁如果碰到人的皮肤伤口上,也会导致死亡,因此,人们给它起了这个可怕的名字。
酷似人类身体的海椰子
很久以前,一位马尔代夫渔民在印度洋上捕鱼时,捞上了一颗奇特的椰子——它的形状竟像是女人的骨盆。他将这颗椰子带回了岛上,人们闻讯纷纷赶来观赏。最后,人们一致认为这种奇形怪状的椰子是生长在海底的椰树的果实,所以就给它起了一个名字,叫做“海椰子”。
后来,人们在在塞舌尔群岛的第二大岛普拉斯兰岛发现了这种椰树,那里的“五月山谷”里,挂满了这种巨型的椰子。如今,这种神奇灵异的植物已经成为游客到塞舌尔群岛必定会去观赏的植物,俨然成为了风光旖旎、花香袭人的神秘岛国塞舌尔的一个象征。
海椰树高一般为5~6米。它们有一个有趣的生长现象,就是它们总是一高一矮并排生长,原来它们是雌雄异株,高的是雄树,它像卫士一样日夜守卫在果实累累的雌树旁边。
更奇妙的情景会发生在它开花授粉时。在开花的季节,到了晚上,雄树的树冠就会左右摇晃,以便把花粉传授给雌花。因为它们的这种默契合作,人们便把海椰果称为“爱情之果”。
海椰树生长十分缓慢,通常要生长25年才能开花结果,即使结果后,还要再经过8年的孕育,果实才会成熟。可是它的寿命很长,能活上千年,连续结果百年以上。
最为奇异的是,海椰树的雌雄树都会结果。雌树结的果子有脸盆般大,一个可重达30千克;雄树的果子像弯弯的长棒,长1米多。这种雌雄都能结果的树实属罕见。
此外,海椰的经济价值也很高,它的汁液香醇,椰肉是上等补品,椰壳可以雕成工艺品,椰叶可以编席子……由于岛上的海椰树比较少,也就格外使它受到人们的喜爱,一个海椰果的价值可达200美元呢!
会跳舞的跳舞草
世界上有一种植物可以跳舞,而且它就生长在中国的南方,人们给它起了一个非常好听的名字叫‘跳舞草’。” 在印度、斯里兰卡等热带地区也能见到。
这种草在跳舞的时候时而会像鸡毛一样飘动,会像鸳鸯相戏,丹凤求凰,所以也有人叫它“鸡毛草”或“风流草”。民间说它跳得迷人魂魂,又叫“迷魂草”。也有人见它两片小叶永远无限忠诚地围绕大叶舞动,似忠臣保卫君主,便又称之为“二将保皇”。
跳舞草枝干上每个叶柄的顶端有一片大叶子,大叶子后面对称长着两片小叶。这些叶子对阳光特别敏感,一旦受到阳光照射,后面的两片小叶就会迎着太阳一刻不停地绕着叶柄翩翩起舞,从旭日东升一直舞到晚霞遍地,它才疲倦地顺着枝干倒垂下来开始休息。可是第二天太阳一出来,它就又开始跳舞。更有趣的是,一天中阳光愈烈的时候,它旋转的速度也愈快,一分钟里能重复跳好几次呢!
气温的高低会影响跳舞草的“舞蹈动作”。据观察,随着气温的升高,小叶的转动速度加快。当气温升到30℃时,小叶转动最为活跃。即使是阴天,它的小叶也会像蜻蜓或蝴蝶在花丛中翩翩起舞那样摆动旋转,妙趣横生。
跳舞草为什么会跳舞呢,这个问题目前还存在很多疑问,不过,植物学家普遍认为与太阳有关,就像向日葵总是冲着太阳转动一样。至于究竟是什么原因,还有待于进一步研究。
【科学实验室】
【实验一】蓝色树叶
你会经常看到绿色的,甚至是红色的树叶,但你可曾见过蓝色的树叶?
你需要准备的材料
2片新鲜的树叶,2个烧杯,1个酒精灯,100毫升酒精,1瓶碘酒,1根吸管,1把镊子,1张锡箔纸,1个打火机,一些清水。
实验步骤
1.找一片新鲜完好的树叶,用锡箔纸将它包好。
2.三天之后摘下这片树叶,然后拿掉锡箔纸,在叶子上做个记号。
3.摘下另一片新鲜完好的树叶,也在叶子上做上记号。
4.把酒精全部倒入一个烧杯中,并用酒精灯加热,直至煮沸。
5.把两片树叶放到煮沸的酒精中,将叶子煮至失去颜色后停止加热,并冷却酒精。
6.在另一个烧杯中装入一些水,并用吸管吸取碘酒在水中滴上几滴。
7.用镊子从冷却的酒精中取出叶子,放进滴有碘酒的水中。
8.过一段时间后,取出叶子,用清水洗去叶子上面的残留液体。你会看到,被锡箔纸包裹的叶子没有多大变化,而没被包裹的叶子却变成了蓝色。
实验大揭秘
没被包裹的叶子由于进行光合作用产生了淀粉,淀粉遇到碘酒就变成了蓝色。而包有锡箔纸的叶子由于见不到阳光,不能进行光合作用,产生不了淀粉,所以叶子就不会变颜色。游戏中,把叶子放在酒精中煮,其目的就是要把叶子中的淀粉解析出来。
科学小常识
1864年,德国的萨克斯做了一个实验:把绿色植物叶片放在暗处几个小时,目的是让叶片中的营养物质消耗掉,然后把这个叶片一半曝光,一半遮光。过一段时间后,用碘蒸汽处理发现遮光的部分没有发生颜色的变化,曝光的那一半叶片则呈深蓝色。这一实验证明了植物的光合作用产生淀粉。
【实验二】导电的土豆
大家都知道,金属性的物质能导电,水也能导电,但是如果有人告诉你土豆也会导电,你会相信吗?我们来做下面的游戏。
你需要准备的材料
1个新鲜的土豆,1块铜片,1块锌片,1根铜丝,1个小灯泡。
实验步骤
1.在土豆的两端分别插进铜片和锌片。
2.将铜丝分别拧在铜片和锌片上。
3.将铜丝和小灯泡相连,使它们形成一个闭合的电路,你会发现小灯泡居然亮了。
实验大揭秘
土豆里面有丰富的汁液,这些汁液呈酸性,金属铜和锌受到酸的作用,锌片会失去电子,铜片会得到电子,这样铜片就带了正电荷,锌片带了负电荷。当电子由铜片流向锌片时,电路上就产生了电流,所以灯泡就亮了。
科学小常识
生物电现象是指生物在进行生理活动时所显示出的电现象,这种现象是普遍存在的。为什么人的手指触及含羞草时,它便“弯腰低头”害羞起来?这就是生物电的功劳。如果含羞草的叶片受到刺激后,它会立即产生电流,电流沿着叶柄以每秒14毫米的速度传到叶片底座上的小球状器官,引起球状器官的运动,而它的活动又带动叶片的活动,使得叶片闭合。不久,电流消失,叶片又恢复原状。
【实验三】豆子的力量
一些干黄豆,看起来没什么力气,居然能够把玻璃瓶撑破,你相信吗?
你需要准备的材料
一些干黄豆,1个带塞的薄壁玻璃瓶,一些清水。
实验步骤
1.把黄豆装入玻璃瓶中,不要装得太满,大约占全瓶容积的3/4。
2.往玻璃瓶中加满清水,并塞紧瓶塞。
2.等到玻璃瓶中的水被吸干了,拔出塞子继续加满水,再把塞子塞紧。
4.如果反复几次,几天之后,玻璃瓶突然破裂了,豆子滚落一地。
实验大揭秘
玻璃瓶为什么会破裂呢?原来,豆子吸水之后体积会膨胀起来,产生很大的压力,这种压力足以使玻璃瓶破裂。
科学小常识
植物组织中的纤维素、果胶物质、淀粉和蛋白质等,具有很强的清水性,在未被水饱和时,就潜伏着很强的吸水能力。 最明显的例子是风干种子,因为其内贮存着大量蛋白质或淀粉。蛋白质与水结合的趋势大于淀粉,因此,豆类种子吸胀作用极为明显。吸胀物体由于吸附水分子而膨胀,其压力是很大的,如将干种子塞满岩石裂缝,借其吸水产生的吸胀压力能使岩石破裂。