第4章 人类对植物的发现(3)

植物体内的有毒物质，是植物世界最厉害的防御武器。龙舌兰属植物含有一种类固醇，动物吃了以后，会使它的红血球破裂，死于非命。夹竹桃含有一种肌肉松驰剂，别说昆虫和鸟吃了它，就是人畜吃了也性命难保。毒芹是一种伞形科植物，它的种子里含有生物碱，动物吃了，在几小时以内就会暴死。另外，乌头的嫩叶、藜芦的嫩叶，也有很大的毒性，如果牛羊吃了，也会中毒而死，有趣的是，牛羊见了它们就躲得远远的。巴豆的全身都有毒，种子含有的巴豆素毒性更大，吃了以后会引起呕吐、拉肚子，甚至休克。有一种叫“红杉”的植物，含有毒素，叶蝉咬上一口，就会丧命。有的植物虽然也含有生物碱，但只是味道不好吃，尝过苦头的食草动物就不敢再吃它了。它们使用的是一种威力轻微的化学武器，是纯防御性质的。

各种“生物化学”武器

有的植物还拥有更先进的“生物化学武器”。它们体内含有各种特殊的生化物质，像蜕皮激素、抗蜕皮激素、抗保幼激素、性外激素什么的。昆虫吃了以后，会引起发育异常，不该蜕皮的，蜕了皮；该蜕皮的，却蜕不了皮；有的干脆失去了繁殖能力。近30多年来，科学家曾对1000多种植物进行了研究，发现其中有200多种植物含有蜕皮激素。由此可见，植物世界早就知道使用生物武器了。

古代人打仗的时候，为了防止敌人进攻，就在城外挖一条护城河。有一种叫“续断”的植物，也知道使用这种防御办法。它的叶子是对生的，但叶基部分扩大相连，从外表上看，它的茎好像是从两片相接的叶子中穿出来一样，在它两片叶子相接的地方形成一条沟，等下雨的时候，里面可以存一些水。这样一来，就成了一条护城河，如果害虫沿着茎爬上来偷袭，就会被淹死，从而保护了续断上部的花和果。

激素

激素（Hormone）音译为荷尔蒙。希腊文原意为“奋起活动”。激素是调节机体正常活动的重要物质。它们中的任何一种都不能在体内发动一个新的代谢过程。它们也不直接参与物质或能量的转换，只是直接或间接地促进或减慢体内原有的代谢过程。如生长和发育都是人体原有的代谢过程，生长激素或其他相关激素增加可加快这一进程，减少则使生长发育迟缓。激素对人类的繁殖、生长、发育、各种其他生理功能、行为变化以及适应内外环境等，都能发挥重要的调节作用。一旦激素分泌失衡，便会带来疾病。种军车开不起来，可以达到兵不血刃的效果。让人惊奇的是，有一种叫瞿麦的植物，也会使用这种先进武器。这种植物特别像石竹花，当你用手拨它的时候，会感到粘乎乎的。原来在它的节间表面，能分泌出一种粘液，像上了胶水一样。它可以防止昆虫沿着茎爬上去危害瞿麦上部的叶和花。当虫子爬到有粘液的地方，就被粘得动弹不了了，不少害虫还丧了命。

有趣的是，在这场植物与动物的战争中，在植物拥有各种防御武器的同时，动物也相应地发展了自己的解毒能力，用来对付植物。像有些昆虫，就能毫无顾忌地大吃一些有毒植物。当昆虫的抗毒能力增强了的时候，又会促使植物发展更新威力更强的化学武器。

寄生植物之谜

所有的寄生被子植物，不论它们的形态差别多大，所在“家庭”的亲缘关系相差多远，都无一不具有吸器。寄生植物通过吸器从寄主体内获得水分和养料。可以说，吸器是这些寄生者最重要的器官之一，也是唯一的寄生器官。

被子植物家族的畸形儿

“我感到十分荣幸，因为我认为自己见到了植物世界中最伟大的奇观——一朵直径足有1码（0.914米）的巨花。说心里话，要是当时没有同伴在场的话，面对这个庞然大物，我一定会感到惊恐万分。我从没有见到过或听说过如此硕人的花朵。”这是英国博物学家詹姆斯·阿诺德见到大王花后不久，写给友人的一段话。

1818年5月，阿诺德与莱佛士一起在苏门答腊南部丛林中发现的这种巨花，不仅在当时堪称世界花王，就是在170余年后的今天，仍使世界上已知的近30万种有花植物的花朵黯然失色。然而，颇为遗憾的是，阿诺德与莱佛士当时仅为大王花的硕大而陶醉，却忽视了另一个同样惊人的奇观——世界花王竟然是世界上最简化的寄生被子植物。它根、茎、叶全无，只有在开花时才神奇地出现在寄主植物爬岩藤接近地面的茎上。它短暂而辉煌的一生，全靠来自寄主体内的水分和养料维持。因此，大王花是一种既令人神往，又难得一见的珍稀植物。

今天地球上的芸芸众生，是经过了30多亿年的漫长历史才逐渐演化形成的。在植物世界中，被子植物是进化水平最高的类群。由于它们具有复杂的营养器官——根、茎、叶和完善的生殖器——花、果实，才能使自己在复杂多变的各种环境中生存下来，在严酷的生存竞争中成为优胜者。在生物发展演化的进行曲中，却出现了几个不和谐的音符，被子植物家族中降生了像大王花这样不能自食其力的畸形儿，经过千百万年的演化形成的营养器官，在它们身上完全或部分退化了。

据植物学家统计，在被子植物家族中，有大约3000种寄生植物。它们在不同程度上依靠“窃取”其他植物的水分和养料来维持自己的生活。这些高等食客虽然仅占全体被子植物总数的1%左右，却分布在地球上的各个植物区系中，从赤道到两极，从热带丛林到高寒草地，从干旱的沙漠到潮湿的沼泽……几乎到处都留下了它们不劳而获的劣迹。它们为了适应各自的生活环境，可谓“八仙过海，各显其能”，不仅形态纷呈，而且寄生方式也各有高招。有的仅为高不逾寸的小草，寄生在别的植物根上，如矮生豆。

有的能长成十几米高的乔木，如白檀树。有的一生大部分时间都在地下度过，只有开花时才将花序伸出地面，如肉苁蓉；有的则终生“脚不着地”，被其他树木高高举在空中，如槲寄生。自古以来，形形色色的寄生植物就与人类发生了复杂的关系。它们那奇特的形态和生活方式，令古人迷惘和推崇，也给现代人留下了许多没有解开的谜团。

是朋友，也是敌人

说到寄生植物，人们往往首先想到菟丝子，因为这类无根无叶的寄生者，不仅分布广随处可见，而且很早就在我国出了名。据考证，在《诗经》中菟丝子就以“唐”这个名称出现了。在以后的文献中，它不仅被广为收载，而且名称众多，如蒙、王女、菟芦、鸦萝、赤网、兔丘、菟缕、菟累、野狐丝、金线草、无根草、缠豆藤、莫娘藤、无娘藤……等。其中尤以历代本草的记载和菟丝子之名最著名。早在东汉时成书的《神农本草经》中，菟丝子已被列为药中上品。2000年来，中医一直视它的种子为补肝肾、益精髓、明目的良药。其次，菟丝子那宛若金丝缠绕附着于其他绿草身上的轻盈体态，散发出阵阵清香的白色钟形小花，无根无叶却生长自如的奇异特性，历来曾引发过不少文人墨客的诗兴。1000多年前，南朝诗人谢眺曾咏道：“轻丝既难理，细缕竟无织。烂漫已万条，连绵复一色。安根不可知，萦心终不测。所贵能卷舒，伊用蓬生直。”唐代人诗人李白也曾写下了“君为女萝草，妾作菟丝花。轻条不处引，为逐春风斜”的名句。

但也正是这种受医家推崇、文人吟咏，貌似柔弱的“无根草”，使被附着植物深受其害。它尤爱伤害豆类植物。一旦侵入农田，就会造成作物严重减产，要想清除势必造成作物、杂草两败俱伤，今天仍是农民十分厌恶的农田恶性杂草之一，有“魔王的丝线”之称。那么这类寄生者又是如何伤害其他植物的？“魔王”的魔力何在呢？

如果运用现代的植物学知识和手段，全面观察菟丝子的一生，便会发现，“无娘藤”也是在大地母亲的怀抱中长大的。每当春暖花开之时，菟丝子的种子便在田野中萌发了。它向泥土深处伸出根系，以便得到大地的支持；向上将细嫩的茎探出土壤，开始搜寻寄生的对象，一旦遇到较称心的寄主后，便迅速缠绕上去。这时它的茎表皮细胞开始向寄主茎的方向形成指状突起，并逐渐穿过其表皮、皮层，直达“运输大动脉”一维管组织，使其中的水、无机盐和有机物等改道，源源不断地流入自己体内，开始了“吸血”的寄生生活。此时的菟丝子已在寄主身上生了根，于是土壤中的根便死去了，与大地母亲断绝了关系。

在阳光充足、温暖、湿润的气候条件下，菟丝子生长十分迅速，每天茎可伸长10厘米左右，而且分枝极多，甚至有如一张巨大的金丝网，罩住了成片的绿草或豆类作物。在菟丝子旺盛生长的同时，被寄生的植物却日渐憔悴，尽管它们的根系在拼命地吸收水分和无机盐，绿叶作通过光合作用不断合成有机物质，却入不敷出，不得不忍饥挨饿，轻者生长发育不良，重者往往没等到开花结果便夭折了。而菟丝子在夏秋之际却花丰果盛，一派繁荣景象。

由此可见，菟丝子之所以能脱离大地，舍去绿叶，过完全寄生的生活，全靠茎上形成的伸入寄主体内的“第三只手”。科学家给它起了一个形象的名称——吸器（又称吸根）。

吸器是什么

当我们在电影、电视中见到鲸、海豚等在大海中尽情遨游的场景时，很难想象这些具有鱼一般外形的哺乳类，其祖先也曾是靠四肢行走的陆生动物。但在它们身上，科学家确实找到了四肢退化的证据。

在植物世界，也不乏类似的情况。寄生植物某些营养器官的退化和适应寄生生活的新器官的发达，就是极好的例证。纵观所有的寄生被子植物，不论它们的形态差别多大，所在“家庭”的亲缘关系相差多远，都无一不具有吸器。可以说，吸器是这些寄生者最重要的器官之一，也是唯一的寄生器官。

《神农本草经》

《神农本草经》，简称《本草经》或《本经》，中国现存最早的药学专著。由炎帝尝百草后，后人撰写，成书于东汉，并非出自一时一人之手，而是秦汉时期众多医学家总结、搜集、整理当时药物学经验成果的专著，“神农”为托名。全书分三卷，载药365种（植物药252种，动物药67种，矿物药46种），分上、中、下三品，文字简练古朴，是对中国中草药的第一次系统总结。其中规定的大部分药物学理论和配伍规则以及提出的“七情合和”原则在几千年的用药实践中发挥了巨大作用，被誉为中药学经典著作。

寄生植物通过吸器从寄主体内获得水分和养料的事实，在人们看来似乎已十分明了。但细分析起来，又不那么简单，其中有些谜团至今仍未解开。以往科学家们普遍认为，吸器如同连结寄生植物与寄主“运输系统”的桥梁。但近年的研究结果表明，吸器具有复杂的结构和生理功能，它不仅担负着运输的任务，而且还具有“消化”的作用。因为寄生植物所有的有机物与寄主体内合成的有机物不尽相同；寄主不同，有机物也会有差异。只有能将来自异体的物质，转化为更合自己“口胃”的“食物”，寄生才是成功的。此外，遇到寄主是有毒植物时，寄生植物还必须具有解毒的本领。因此，吸器不仅仅充当了桥梁的角色，而且还是一座化学工厂。但目前，人们对这些化工厂的具体工艺流程和生产情况还所知甚少。

生物体上的任何器官，都是长期演化的结果，吸器也不例外。但这种器官是如何产生的，目前尚无定论，科学家中主要有两种截然不同的观点。以往普遍认为：吸器是由根演化来的。当两株独自生长的植物，它们的根不期而遇时，往往会紧紧地靠在一起，时间长了就会合二而一，像今天在森林中形成的“连理根”那样。这种自然嫁接的结果，使两者的维管组织通连，形成水分和养料的交流。1973年，美国加州大学欧文分校的彼得·阿扎特独树一帜，提出了一种与上述观点截然不同的理论。他认为，吸器的形成是微生物寄生的结果。吸器与崎形的根和仅发生了一些一般变化的根相比，更接近前者，因此吸器与由于细菌侵染在植物体上形成的肿瘤有关。

种植紫菜的新纪元

1955年，中国海洋生物学家曾呈奎揭示了紫菜生活史的全过程，解决人工繁殖紫菜的孢子来源。此后，全世界的紫菜养殖才进入全人工化生产时期，产量开始得到大幅度提高。他进而又在实验室内证实了秋季海面上出现的大量孢子正是养殖紫菜需用的壳孢子，从而结束了养殖紫菜靠大自然恩赐“种子”的历史，开启了科学种植紫菜的新纪元。

曾呈奎的海藻梦

曾呈奎（1909～2005），生于福建厦门，数十年来致力于海洋植物学的教学和海藻学的研究，是我国海藻学的奠基人。他查清了我国海藻资源的分布及区系特点，弄清了紫菜的生活史，解决了有重要经济价值的紫菜、海带栽培和海带南移栽培中的关键问题。首次在中国发现了原绿藻，开拓了海藻比较光合作用和进化的研究领域，丰富了生物进化的理论。首先提出并阐明海洋水产生产必须走农牧化的道路，推动了我国海洋水产事业的发展，对世界水产事业产生了影响。

曾呈奎有一句名言：“我要给人们饭桌上添几道菜。”解放前，他目睹了广大农民食不果腹、衣不遮体的惨况。当他看到当地人采集野生的紫菜、萝带和礁膜等海藻充饥时，一种想法油然而生：人们既然可以在陆地上种庄稼，为什么不能“耕海”产海藻，海藻梦可实现他解救劳苦大众的愿望。他取名“泽农”，以明心志。