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第3章 人類對植物的發現(2)

根據費希納的看法,植物的靈性同其神經系統的聯系,就像人類一樣。植物的神經系統指揮它的各個器官活動。費希納寫道:“我的任何肢體都不獨自行動,只有我,我的全部精神,才意識到對我發生的一切。”

費希納創立了一門新的學科,稱之為“心理物理學”。他反對身與心之間的人為的距離,堅持兩者的結合是一個現實中的不同方面。心是主體,身是客體,像一個圈,既有凹面,又有凸面,取決于觀察者是站在圈外還是圈內。費希納說,因為難以同時抓住兩個觀點而易形成混亂。費希納認為,事物有各種不同的地方,但也有一個共同點,就是它們都有意識。它與宇宙一同存在,宇宙一旦消失,它也消亡。他的生命哲學的基礎不言自明:一切生命只有一個,不過是因為本身的分離而有不同的形態。一切事物的臻善至美和圓滿結局是最大限度的愉快,不是個別而是全部。費希納說,這是他的全部道德準則的基礎。

花朵用香味進行溝通

因為植物是生根的,費希納宣稱,它們通過搖曳枝葉、蠕動根須以表現其行為,很像動物伸出爪抓物,或者是因畏懼而逃跑,但是它們缺乏像動物所有的行動自由。

費希納認為“植物人”安靜地生活在它們扎根的地方,它們可能感到奇怪,為什么人類這種兩足動物如此奔忙?“除了跑、叫、吞食之外,它們在安靜中開花,放出香味,以露珠解渴,生長蓓蕾以表示情意,難道不是靈魂?”費希納問道,“花朵難道不是發出香味來彼此溝通聯系,用這種比人類的語言和呼吸更為愉快的方式來理解彼此的存在嗎?除了相愛的情人之間,誰能以這種微妙的方式,誰能發出這種自然的芳香來表現自己呢?”

費希納說:“從內部發出聲音,從內部發出香味,正如同人在黑暗里可以從聲音中聽出是誰,花在黑暗中也可以從香味中彼此辨認。它們都具有一切物體的原本的靈魂。”這位德國先哲斷然認為,人類呼出二氧化碳供植物呼吸,死后的尸體又肥沃植物,難道這不是終極目的之一嗎?花朵和樹木不也是最后同泥土、水、空氣、陽光一起將人類軀體化作光輝燦爛、色彩斑斕的各種花朵嗎?

揭開地衣之謎

地衣并不是一種植物,而是兩種不同的植物親密地、彼此互相依賴地生活在一起,生物學家把這稱為互生現象。這兩種植物的名字叫水藻和真菌。水藻是一種低等的綠色植物,在房后和枝干背陰處,以及潮濕的石頭上都可以找到它。真菌就是蘑菇一類的植物。它們互相依靠,共同生活。正是由于這樣一種互惠共生的關系,才使地衣具有強大的生命力和適應性。然而也有人對這一觀點提出質疑。

大自然的拓荒者

在地球上,幾乎到處都可見到地衣的足跡,種類很多,全世界被命名的地衣達兩三萬種。它的生命力極強,能夠在其他植物不能生存的環境中生存,像高山峻嶺、北極荒原、熱帶沙漠都可見到它的身影,就連冰天雪地的南極,也發現了400多種地衣。它們生存的條件也十分簡單,既不需要土壤,也不需要栽培,可以在光禿禿的巖石上、磚瓦上、木頭上、田野上,也就是在毫無生氣的荒涼之地生長。所以,人們送給它許多美麗的稱號:“大自然的拓荒者”、“植物王國中的開路先鋒”。

互惠共生說

盡管地衣的種類這樣多,分布這樣廣,可長期以來,人們對它們的生理現象并沒有弄明白。起初,多數科學家認為地衣是一種藻類,也有的認為是菌類。直到1867年,地衣之謎才被瑞士—德國著名微生物學家西蒙·施文德納揭開,后來,著名的真菌學權威狄巴利等人又對地衣的互惠共生現象做了全面描述。至此,人們對地衣才有了進一步的認識。

原來,地衣并不是一種植物,而是兩種不同的植物親密地、彼此互相依賴地生活在一起,生物學家把這稱為互生現象。這兩種植物的名字叫水藻和真菌。水藻是一種低等的綠色植物,在房后和枝干背陰處,以及潮濕的石頭上都可以找到它。真菌就是蘑菇一類的植物。經過研究,科學家們認為,真菌已經失去了制造自身需要養料的能力,但卻有吸收大量水份的能力。水藻的生存本領很大,只要把它放在潮濕的空氣中,就能從空氣中吸取它所需要的養料。可要把水藻放在干燥的空氣中,它就會枯黃。水藻這一奇特的本領正好彌補了真菌的弱點,它為真菌提供碳素營養。如果地衣的共生藻是藍藻,它還能從大氣中固氮,供自身及共生菌同化作用之用。而真菌又為水藻提供足夠的水份、礦物質和保護。就這樣,它們互相依靠,共同生活。正是由于這樣一種互惠共生的關系,才使地衣具有如此之強的生命力和適應性。

寄生說

這種觀點具有很強的說服力,被許多生物學家所接受和認可。可是,后來人們通過現代化的手段對地衣進行了研究,發現互惠共生說有一個致命的漏洞:科學家們查明,水藻提供給真菌糖醇,卻沒發現真菌提供給水藻什么東西。說明互惠共生說難以成立。在1902年,蘇聯地衣學家亞歷山大·伊萊金在施文德納的“寄生假說”基礎上,提出了“受控制寄生”的觀點。1982年,美國克拉克大學生物學家弗農·阿曼特杰重新提出寄生假說,但這種寄生現象是受某種方式控制的,并被自然界中具有抗性的藻類所改變。

阿曼特杰經過實驗發現,真菌只能與共球藻屬中的某些種類形成初生地衣體,卻不能同其他藻類形成地衣體。其他藻類的細胞會受到真菌的吸收或胞內菌絲充滿而死去。阿曼特杰認為,所謂菌、藻共存是相對的。事實上,真菌比任何物質更容易殺死藻類,它們之所以會共存,是因為藻類對真菌能產生植物抗毒素或具有較高抗性的細胞壁。所以被殺死的速度較慢,使被殺死的和新生的藻細胞處于一種平衡的狀態,并能不斷為真菌輸送養料。而那些對真菌沒有足夠抗性的藻類,就會被真菌殺死,因為被殺死的細胞與新生的細胞不能成比例。阿曼特杰得出結論說:藻類從真菌內并未得到什么好處,而且還不得不與真菌進行生命的抗爭。他推論說,地衣也許是真菌遇到一些具有抗性的藻類,并依附其上,勉強發育出的一種特殊生物。

真菌

真菌一詞的“拉丁文”Fungus原意是蘑菇。真菌是生物界中很大的一個類群,世界上已被描述的真菌約有1萬屬12萬余種,真菌學家戴芳瀾教授估計中國大約有4萬種。按照林佘的兩界分類系統,人們通常將真菌門,分為鞭毛菌亞門、接合菌亞門、子囊菌亞門、但子菌亞門和半知菌亞門。其中,擔子菌亞門是一群多種多樣的高等真菌,多數種具有食用和藥用價值,如銀耳、金針菇、竹蓀、牛肝菌、靈芝等,但也有豹斑毒傘、馬鞍、鬼筆草等有毒種。

植物的睡眠

人們工作了一天,到了晚上需要睡眠,以恢復精力。動物活動了一天,晚上也需要睡眠。于是你可能會問:那么,植物也會“睡眠”嗎?研究者告訴你的答案是肯定的。許多植物在白天里的葉片朝陽舒展,以便最大限度地沐浴陽光,進行光合作用,而到了夜晚,它們卻把葉子垂下或折起來“休息”。

葉子的睡眠

其實,如果你稍加留意的話,就會發現像花生、菜豆、合歡等植物,在白天里它們的葉片朝陽舒展,以便最大限度地沐浴陽光,進行光合作用,而到了夜晚,它們卻把葉子垂下或折起來“休息”。人們把這種現象稱為“感夜運動”,又叫它“睡眠運動”。

每逢晴朗的夜晚,我們只要細心觀察周圍的植物,就會發現一些植物已發生了奇妙的變化。比如公園中常見的合歡樹,它的葉子由許多小羽片組合而成,在白天舒展而又平坦,可一到夜幕降臨時,那無數小羽片就成對成對地折合關閉,好像被手碰撞過的含羞草葉子,全部合攏起來,這就是植物睡眠的典型現象。

有時候,我們在野外還可以看見一種開著紫色小花、長著三片小葉的紅三葉草,它們在白天有陽光時,每個葉柄上的三片小葉都舒展在空中,但到了傍晚,三片小葉就閉合在一起,垂下頭來準備睡覺。花生也是一種愛睡覺的植物,它的葉子從傍晚開始,便慢慢地向上關閉,表示白天已經過去,它要睡覺了。以上只是一些常見的例子,會睡覺的植物還有很多很多,如酢漿草、白屈菜、含羞草、羊角豆……

花朵的睡眠

不僅植物的葉子有睡眠要求,就連嬌柔艷美的花朵也要睡眠。例如,在水面上綻放的睡蓮花,每當旭日東升之際,它那美麗的花瓣就慢慢舒展開來,似乎剛從酣睡中蘇醒,而當夕陽西下時,它又閉攏花瓣,重新進入睡眠狀態。由于它這種“晝醒晚睡”的規律性特別明顯,才因此得此芳名“睡蓮”。

各種各樣的花兒,睡眠的姿態也各不相同。蒲公英在入睡時,所有的花瓣都向上豎起來閉合,看上去好像一個黃色的雞毛帚。胡蘿卜的花,則垂下頭來,像正在打瞌睡的小老頭。更有趣的是,有些植物的花白天睡覺,夜晚開放,如晚香玉的花,不但在晚上盛開,而且格外芳香,以此來引誘夜間活動的蛾子來替它傳授花粉。還有我們平時當蔬菜吃的瓠子,也是夜間開花,白天睡覺,所以人們稱它為“夜開花”。

達爾文的觀點與“月亮理論”

關于植物“睡眠”的有趣現象,達爾文早在1880年所著的《植物的運動能力》一書中就提出來了。他在對植物生長現象的長期觀察中發現,沾滿露水的葉片,往往比沒有露水的葉片更容易遭受凍害或寒害。因為沾有露水的葉片負有重量而運動不便,沒有露水的葉片可以運動自如。因此,達爾文認為植物葉片的睡眠運動,可以保護自己在夜間免遭凍害,如果阻止葉片的這種運動,霜凍和冷害就容易發生。

可是,后來人們發現,在沒有霜凍的地方,植物也會出現“感夜運動”。達爾文的觀點卻無法解釋這種現象。

20世紀60年代,隨著科學家們對植物“睡眠運動”研究的進一步深入,解釋這種現象的許多假說紛紛被提了出來。其中在當時最為流行的是“月光理論”,持這種觀點的人認為,植物葉片的“睡眠運動”,可以保護植物免遭月亮的侵害。因為過多的月光照射,會干擾植物對晝夜長短(光周期)的適應。然而,后來人們發現,許多不具有光周期現象的熱帶植物,同樣也會出現“睡眠運動”,用“月亮理論”對此很難作出解釋。

美國科學家恩萊特用一種敏感的測溫探針,在夜間測量蠶豆葉片溫度時發現,水平方向(不進行“睡眠運動”)葉片的溫度,總是比垂直方向(進行“睡眠運動”)葉片的溫度要低將近1℃。這一測試結果,似乎證實了達爾文觀點的正確性。實驗表明,這小小的溫差(小于1℃),卻可以減緩葉片的生長。由于具有“睡眠運動”習性的植物,比沒有“睡眠運動”的植物生長速度要快些,因此也具有更強的生存競爭能力。

但是,不管是達爾文的觀點,還是“月亮理論”,都沒有對植物“睡眠運動”做出圓滿的解釋。因此,植物“睡眠”之謎,還有待進一步研究。

植物的防御武器

盡管植物隨時面臨著微生物、動物和人類的欺凌,卻仍然郁郁蔥蔥、生機勃勃,生活在地球的每一個角落。植物雖然從生到死堅守住一方土地,但也有一套保護自己的方法和防御武器。

原始的防御武器

我們到野外旅游時,總有一種感受,就是在進入灌木叢或草地時,要注意別讓植物的刺扎了。北方山區酸棗樹長的刺,就挺厲害。酸棗樹長刺是為了保護自己,免遭動物的侵害。別的植物長刺也是這個目的。就拿仙人掌或仙人球來說吧,它們的老家本來在沙漠里,由于那里干旱不雨,它的葉子退化了,身體里貯存了很多水分,外面長了許多硬刺。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或仙人球吃了。有了這些硬刺,動物們就不敢碰它們啦。田野里的莊稼也是這樣,稻谷成熟的時候,它的芒刺就會變得更加堅硬、鋒利,使麻雀聞到了稻香也不敢輕易地吃它一口,連滿身披甲的甲蟲也望而生畏。植物的刺長得最繁密的地方,往往是身體最幼嫩的部分,它長在昆蟲大量繁殖之前,抵御它們的傷害。抗蟲小麥和紅葉棉身上的剛毛,讓害蟲寸步難行,無法進入花蕾掠奪。在非洲的卡拉哈利沙漠地帶,生長著一種帶刺的南瓜,當它受到動物侵犯的時候,它的刺就會插進來犯者的身上,因此許多飛禽走獸見到它,就自動躲開了。植物身上長的刺,就像古代軍隊使用的刀劍一樣,是一種原始的防御武器。

為了抵御病菌、昆蟲和鳥類的襲擊,一些植物長出了各種奇妙的器官,就像我們人類的裝甲一樣。比如蕃茄和蘋果,它們就用增厚角質層的辦法,來抵抗細菌的侵害;小麥的葉片表面長出一層蠟質,銹菌就危害不了它了。抗蟲玉米的裝甲更先進,它的苞葉能緊緊裹住果穗,把害蟲關在里面,叫它們互相殘殺,弱肉強食,或者將害蟲趕到花絲,讓它們服毒自盡。

比起它們來,蝎子草的武器就先進多了。這是一種蕁麻科植物,生長在比較潮濕和蔭涼的地方。蝎子草也長剌。但它的刺非常特殊,刺是空心的,里面有一種毒液。如果人或動物碰上,刺就會自動斷裂。把毒液注入人或動物的皮膚里,引起皮膚發炎或瘙癢。這樣一來,野生動物就不敢侵犯它們了。

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