官术网_书友最值得收藏!

第5章 人類對植物的發現(4)

成為頭號海帶生產大國

中國原本不產海帶,主要靠從日本等國進口。這是因為海帶是一種喜歡低溫的孢子植物,我國海區由于夏天水溫高,又加上北方海區是少氮的瘦水區,海帶自然無法生存。

曾呈奎和一些海洋生物學家都把注意力集中到海帶能否在中國進行人工栽培的自主科學研究上。對中國藻類分布、形態生活史研究很深的曾呈奎細心地觀察海帶在初夏的變化情況,發現海帶初夏也放孢子,思路一下子打開了,能不能用夏苗代替秋苗?這個新思路將人工養殖海帶引向了成功之路。

曾呈奎與他的助手以及一些科研部門先后培育出海帶夏苗,并安全度過炎熱的夏天,秋后將苗下海養殖,為海帶人工養殖做出了奠基性的工作。曾呈奎又提出陶罐滲漏施肥,對海帶生長起到了重要作用。隨著切梢增產法、合理密植法、夏苗病害防治法等新方法的誕生,海帶養殖南移成功。到1985年,我國年產海帶干品25萬噸,占全世界年產量的80%,成為世界上頭號海帶養殖生產大國。

解決人工繁殖的難題

紫菜是曾呈奎奉獻給人們的又一道美味佳肴。20世紀50年代初,紫菜冬長夏亡的生活史和孢子來源一直是個謎,所以無法人工采苗和養殖,全憑經驗和運氣從海里撈取野生紫菜養殖,產量甚微。

如果掌握了孢子的來源,便可像農民在土地上種莊稼一樣在海里種紫菜。曾呈奎與助手進行研究,于20世紀50年代初得出殼斑藻晚秋生成的孢子、萌發為幼體后長成葉狀體紫菜,這是紫菜生活史的結論。

1955年,中國海洋生物學家曾呈奎揭示了紫菜生活史的全過程,解決人工繁殖紫菜的孢子來源。此后,全世界的紫菜養殖才進入全人工化生產時期,產量開始得到大幅度提高。

他進而又在實驗室內證實了秋季海面上出現的大量孢子正是養殖紫菜需用的殼孢子,從而結束了養殖紫菜靠大自然恩賜“種子”的歷史,開始了科學種植紫菜的新紀元。“殼孢子”一詞,就是由曾呈奎定名,得到了國際藻類學界的普遍承認并一直沿用下來。

從20世紀50年代末,他們的成果在沿海推廣,使得人工栽培紫菜業迅速發展起來。我國紫菜年產量達1萬多噸干品,成為世界上第三大紫菜生產國。

杰出貢獻

曾呈奎先后發現并報道了上百個新種,二個新屬,一個新科;首次發現并報道了西沙群島原綠藻,組織領導了西沙群島海洋生物調查研究;創造了海帶夏苗低溫培育法、陶罐施肥法,完成了商品海帶南移栽培實驗,使海帶在我國長江以南大面積海域栽培成功;提出了紫菜殼斑藻階段的大量培養方法,并成功地組織領導了我國紫菜的半人工和全人工栽培實驗;創造了利用馬尾藻為原料提取褐藻膠的方法,并成功地應用在工業生產上;通過海藻光合作用和色素吸收研究,提出了光合生物的進化途徑;提出并倡導我國海洋水產生產必須走農牧化道路,提出了在我國發展藍色農業研究和開展大型底棲海藻栽培以改善日益惡化的海洋環境的必要性,并成功組織領導了海洋水產農牧化實驗;提出了我國海洋生物技術研究設想,領導開展了海藻的生物技術研究,建立了我國第一個海藻基因工程研究實驗室。

由于曾呈奎在藻類研究中的突出貢獻,他于2001年獲美國藻類學會杰出貢獻獎。

孢子

孢子是生物所產生的一種有繁殖或休眠作用的細胞,能直接發育成新個體。孢子一般微小,單細胞。由于它的性狀不同,發生過程和結構的差異而有各種名稱。生物通過五性生殖產生的孢子叫“無性孢子”;通過有性生殖產生的孢子叫“有性孢子”。通過孢子進行繁殖的有:蕨類植物,藻類植物,苔蘚植物,真菌類等。

植物的“喜怒哀樂”

科學家們在實驗過程中還發現一個有趣的現象:植物喜歡聽古典音樂,而對爵士音樂卻不太喜歡。美國科學家史密斯,對著大豆播放“藍色狂想曲”,20天后,每天聽音樂的大豆苗重量,要比未聽音樂的大豆苗高出四分之一。

巴克斯特的驚人發現

1966年2月的一天上午,有位名叫巴克斯特的情報專家,正在給庭院花草澆水,這時他腦子里突然出現了一個古怪的念頭,也許是經常與間諜、情報打交道的緣故,他竟異想天開地把測謊儀器的電極綁到一株天南星植物的葉片上,想測試一下水從根部到葉子上升的速度究竟有多快。結果,他驚奇地發現,當水從根部徐徐上升時,測謊儀上顯示出的曲線圖形,居然與人在激動時測到的曲線圖形很相似。

難道植物也有情緒?如果真的有,那么它又是怎樣表達自己的情緒呢?盡管這好像是個異想天開的問題,但巴克斯特卻暗暗下決心,通過認真的研究來尋求答案。

巴克斯特做的第一步,就是改裝了一臺記錄測量儀,并把它與植物相互連接起來。接著,他想用火去燒葉子。就在他剛剛劃著火柴的一瞬間,記錄儀上出現了明顯的變化。燃燒的火柴還沒有接觸到植物,記錄儀的指針已劇烈地擺動,甚至超出了記錄紙的邊緣。顯然,這說明植物已產生了強烈的恐懼心理。后來,他又重復多次類似的實驗,僅僅用火柴去恐嚇植物,但并不真正燒到葉子。結果很有趣,植物好像已漸漸感到,這僅僅是威脅,并不會受到傷害。于是,再用同樣的方法就不能使植物感到恐懼了,記錄儀上反映出的曲線變得越來越平穩。

后來,巴克斯特又設計了另一個實驗。他把幾只活海蝦丟入沸騰的開水中,這時,植物馬上陷入極度的刺激之中。試驗多次,每次都有同樣的反應。

實驗結果變得越來越不可思議,巴克斯特也越來越感到興奮。他甚至懷疑實驗是否完全正確嚴謹。為了排除任何可能的人為干擾,保證實驗絕對真實,他用一種新設計的儀器,不按事先規定的時間,自動把海蝦投入沸水中,并用精確到十分之一秒的記錄儀記下結果。巴克斯特在三間房子里各放一株植物,讓它們與儀器的電極相連,然后鎖上門,不允許任何人進入。第二天,他去看試驗結果,發現每當海蝦被投入沸水后的6~7秒鐘后,植物的活動曲線便急劇上升。根據這些,巴克斯特提出,海蝦死亡引起了植物的劇烈曲線反應,這并不是一種偶然現象,幾乎可以肯定,植物之間能夠有交流,而且,植物和其他生物之間也能發生交流。

對植物情感的研究

巴克斯特的發現引起了植物學界的巨大反響。但有很多人認為這難以令人理解,甚至認為這種研究簡直有點荒誕可笑。其中有個堅定的反對者麥克博士,他為了尋找反駁和批評的可靠證據,也做了很多實驗。有趣的是,他在得到實驗結果后,態度一下子來了個大轉變,由懷疑變成了支持。這是因為他在實驗中發現,當植物被撕下一片葉子或受傷時,會產生明顯的反應。于是,麥克大膽地提出,植物具備心理活動,也就是說,植物會思考,也會體察人的各種感情。他甚至認為,可以按照不同植物的性格和敏感性對植物進行分類,就像心理學家對人進行的分類一樣。

人們對植物情感的研究興趣更趨濃厚了。科學家們開始探索“喜怒哀樂”,對植物究竟有多少影響。

有一位科學家每天早晨都為一種叫加納菇茅的植物演奏25分鐘音樂,然后在顯微鏡下觀察其葉部的原生質流動的情況。結果發現,在奏樂的時候原生質運動得快,音樂一停止即恢復原狀。他對含羞草也進行了同樣的實驗。聽到音樂的含羞草,在同樣條件下比沒有聽到音樂的含羞草高1.5倍,而且葉和刺長得滿滿的。

其他科學家們在實驗過程中還發現一個有趣的現象:植物喜歡聽古典音樂,而對爵士音樂卻不太喜歡。美國科學家史密斯,對著大豆播放“藍色狂想曲”,20天后,每天聽音樂的大豆苗重量,要比未聽音樂的大豆苗高出四分之一。

看來,植物的確有活躍的“精神生活”,輕松的音樂能使植物感到快樂,使它們茁壯成長。相反,喧鬧的噪音會引起植物的煩惱,生長速度減慢,有些“精神脆弱”的植物,在嚴重的嗓音襲擊下,甚至枯萎死去。

傾聽植物的聲音

前蘇聯科學家維克多做過一個有趣的實驗。

他先用催眠術控制一個人的感情,并在附近放上一盆植物,然后用一個腦電儀,把人的手與植物葉子連接起來。當所有準備工作就緒后,維克多開始說話,說一些愉快或不愉快的事,讓接受試驗的人感到喜悅或悲傷。這時,有趣的現象出現了。植物和人不僅在腦電儀上產生了類似的圖像反應,更使人驚奇的是,當試驗者高興時,植物便豎起葉子,舞動花瓣,當維克多在描述冬天寒冷,使試驗者渾身發抖時,植物的葉片也會瑟瑟發抖,如果試驗者為感情變化而憂傷,植物也出現相應的變化,渾身的葉片會沮喪地垂下“頭”。

為了能更徹底地了解植物如何表達“感情”的奧秘,英國科學家羅德和日本中部電力技術研究所的巖尾憲三,特意制造出一種別具一格的儀器——植物活性翻譯機。這種儀器非常奇妙,只要連接上放大器和合成器,就能夠直接聽到植物的聲音。

研究人員根據對大量錄音記錄的分析發現,植物似乎有豐富的感覺,而且在不同的環境條件下會發出不同的聲音。例如,有些植物的聲音會隨著房間中光線明暗的變化而變化,當它們在黑暗中突然受到強光照射時,能發出類似驚訝的聲音。有些植物遇到變天、刮風或缺水時,會發出低沉、可怕和混亂的聲音,仿佛表明它們正在忍受某種痛苦。在平時,有的植物發出的聲音好像口笛在悲鳴,有些卻仿佛是病人臨終前發出的喘息聲。還有一些原來響聲很難聽的植物,當受到溫暖適宜的陽光照射或被澆過水以后,聲音會變得較為動聽。

盡管有以上眾多的實驗依據,但關于植物有沒有感情的探討和研究,迄今還沒有得到所有科學家們的肯定。不過在今天,不管是有人支持還是有人反對、懷疑,這項研究已發展成為一門新興的學科——植物心理學。在這門嶄新的學科中,有無數值得深入了解的未知之謎,等待著人們去探索和揭曉。

種子的壽命

不要以為種子待在那兒一動不動,就是“死”的。其實呀,種子在離開它的“媽媽”以后,就有獨立的生活能力了。在種子里,有堆滿營養物質的倉庫。種子,能夠忍受嚴寒與酷熱,它里面的細胞,一直在頑強地活著,不停地進行呼吸。

長壽的古蓮子

1952年,我國科學家在遼寧省新金縣泡子屯村地下的泥炭里,發掘到一些古代的蓮子。這些蓮子的外皮已經變得十分堅硬,好像一個個小鐵蛋。科學家們如獲至寶,小心翼翼地把這些“寶貝蛋兒”包好,帶回北京仔細研究。他們用銼刀輕輕地把古蓮子外面的硬殼銼破,然后泡在水里。沒過多久,這些古蓮子居然長出了嫩芽,發芽率達到90%以上。在香山腳下的北京植物園里,1953年種的古蓮子,經過精心照料,在1955年夏天開出了淡紅色的荷花。而在1975年,科學家們采用放射性巖測定,這些古蓮子的壽命長達835~1095年。

1973年,我國考古學家又在河南省鄭州大河村的仰韶文化遺址,發現了兩枚古蓮子,壽命更長,有5000年的歷史了,它可以說是世界上最長壽的古蓮子了。

關于種子的壽命問題,在國際科學界還引起過一場辯論呢。爭論的焦點是在埃及金字塔中發現的小麥種子。過去曾經傳說,金字塔里發現了休眠2000年的小麥種子,播種之后依然發芽生長。一些科學家認為這是世界上最長壽的種子,而另一些科學家卻不同意這種看法。經過后來的仔細調查研究,才弄清這是一個奸商搞的騙局。現在,國際科學界一致公認,在中國發現的古蓮子才是最長壽的種子。

植物種子的壽命是長短不一的,一般來說,能夠保持15年以上生命力的,已經算是長壽的種子了。

古蓮子的壽命之謎

不要以為種子待在那兒一動不動,就是“死”的。其實呀,種子在離開它的“媽媽”以后,就有獨立的生活能力了。在種子里,有堆滿營養物質的倉庫。種子,能夠忍受嚴寒與酷熱,它里面的細胞,一直在頑強地活著,不停地進行呼吸。影響種子壽命長短的另一個原因,是它成熟前后和貯藏期間的環境條件。例如在干燥、低溫和密閉的貯藏條件下,種子里胚的活動力特別低,新陳代謝差不多處于停頓狀態,過著休眠的生活。這樣一來,許多植物的種子在理想的貯藏條件下,就能在較長的歲月里保持著潛在的生命。

蓮子的條件就更好了。它是一種小小的堅實果實,種子外面的果皮是一層堅韌的硬殼,它的果皮組織中有一種特殊的柵狀細胞,胞壁由纖維素組成,果皮完全不透水,所以挖掘出來的時候,含水量只有12%。這就是它長壽的秘密。

在自然界里,古蓮子還不算是最長壽的種子。我國科學家又在遼寧岫巖縣大房身鄉的黃土層里,發現了將近400粒狗尾草的種子,經同位素測定,這些種子的埋藏年代已經有一萬年以上了。狗尾草出現于地球的白堊紀時代,是恐龍的“鄰居”,至今還在大自然中茂盛地生長著。更驚奇地是,那些古代的狗尾草種子種下后還能發芽、開花而且還結了籽。這一發現,為古代植物、古代地理和古代氣候環境的研究,提供了新的資料。

短壽的植物

跟這些長壽的種子相比,有些植物種子的壽命又短得可憐。

主站蜘蛛池模板: 黔西| 瑞丽市| 昌吉市| 秦安县| 章丘市| 道真| 邵阳市| 称多县| 延寿县| 牡丹江市| 宜丰县| 徐州市| 万荣县| 拜城县| 丁青县| 砚山县| 珠海市| 日照市| 兰溪市| 邵阳县| 灵丘县| 独山县| 汉寿县| 宜兰县| 龙山县| 梅州市| 海伦市| 镇雄县| 上杭县| 西吉县| 安福县| 陈巴尔虎旗| 互助| 仪征市| 临桂县| 旅游| 灵宝市| 东辽县| 潢川县| 长兴县| 枝江市|