植物的杀手锏-植物的秘密

时间:2024-11-12 23:26:07关键词:植物,杀手锏,植物的秘密

植物的杀手锏-植物的秘密

食虫植物

植物的杀手锏-植物的秘密

在缤纷的世界中,绿色植物作为能量的转化者,通常是处在生物界食物链的第一环,即被食者。然而在千百万种的植物中,也不乏个别的“异类”,它们不是被食者,而是捕食者,以昆虫为食。根据科学家统计,它们的祖先有可能是生长在氮素养分十分缺乏的酸性土壤和池沼中,经过长期的适应,一部分的叶子就形成了形形色色的捕虫器,靠捕食和消化小虫作为营养的补充。据统计,全世界共有食虫植物约400余种,我国约有30余种。

第一,猪笼草

又名雷公壶,为猪笼草科猪笼草属的植物,直立或攀援草本,高0.5~2米。硕果栗色,长0.5厘米左右,种子丝状,长约1.2厘米,花期4~11月,果期8~1月。

猪笼草的叶片和捕虫笼初见这种植物,你也许会认为它身上那瓶子一样的东西是它的果实。其实,那是它的捕食器。这些长8~16厘米不等的“瓶子”是一些贪吃的小昆虫的葬身之地。猪笼草的瓶子盖的边缘腺体和瓶子里面的腺体能够分泌一些类似于蜜汁的液体,这些蜜汁对苍蝇和一些小昆虫很具诱惑力。贪吃的昆虫爬到瓶口舔食蜜汁时,会受瓶体内的更多的蜜汁的诱惑爬进瓶内,而瓶子的上半部分的内壁是由蜡质构成的,十分光滑,昆虫很容易落入瓶子的底部。一旦昆虫落入瓶内,瓶盖就会紧紧地盖住,昆虫想跑也跑不掉了,只得慢慢地被瓶子底部的消化液消化吸收掉。捕虫器的颜色非常美丽,大小不一样,小的只有拇指一般的大小,而大的甚至可以容纳1~2升水。在北京植物园和华南的植物园均有栽培观赏。

植物的杀手锏-植物的秘密

猪笼草科的植物有2属,约68种,主要产于加里曼丹等热带岛屿,少数分布至大洋州的北部,非洲马达加斯加岛以及印度半岛。有的种类瓶内生长有倒刺,昆虫落入其中更是难逃活命。我国的分布较少,仅有一属,产于广东西部、南部,主要生长于海拔50~400米的沼地、路边、山腰和山顶等灌丛中、草地上或林下。

第二,毛毡苔

属茅膏草科,为茅膏草属的一种,多年生草本,茎短,叶基生,密集,具长柄,叶片圆形或扁圆形,长3~9毫米,宽5~12毫米。

我国产于黑龙江和吉林,生于海拔900~1000米的山地和湿草丛中,也分布于欧洲中部和北部,亚洲和美洲北部等寒冷的地区。

因为这种植物的叶片上表面长有带着腺体的长丝条,每个腺体的外面包有大滴粘稠的分泌物,太阳灼照时闪闪发光,所以这种植物又被诗意地称为“夜露草”。一次,有关研究者随机采集了56片叶子,发现有31片粘有已死的昆虫或残骸,而其它未展开的叶片以后无疑还可能逮到更多的昆虫。毛毡苔捕虫主要依靠其上表面带有腺体的长丝条,即“触毛”和其上部分泌的粘液来完成。

由于腺体分泌的物质粘度比较大,可以拉成长丝,因而当昆虫飞落时,就会被粘住,难以挣脱,这时毛毡苔的叶片触毛就会开始运动把虫子裹住。具体的过程是这样的:当小昆虫或蚊蚋落在其上,如果持续几秒钟想挣脱束缚的话,那么腺体末端的细胞就会像人的神经末梢一样,把信息传导开来,这样以小昆虫为中心,周围的触毛会逐渐地向中间卷曲,有的甚至能达到180度的扭转,最后触毛按在小虫的身上。这个过程中,触毛的腺体会分泌大量的粘液,随着触毛的运动而涂在小虫的身上。这种分泌物是呈酸性的,大家都知道,动物的胃液含一种酸和一种酶,消化时两样都不能少,毛毡苔的分泌液也是一样的。动物的胃受到机械刺激后,分泌一种酸,而毛毡苔的腺体因触毛的运动而增加分泌物的分泌量,使之成为酸性。在这个过程中,它可以依靠一些前次消化残留的酶和酸共同作用吸一部分氮物质。而这部分氮物质的吸收,会使其腺体受到作用,分泌出酸和酶,对小虫进行消化,而腺体会逐步把消化液吸收掉。它的捕食时间从小虫的触动到完全卷合要1~6个小时,而完全消化掉一只小虫则要3~7天。在植物学家的实验中,毛毡苔能将软骨这样坚韧的东西很快溶解,消化吸收。

事实上胃液消化软骨与消化肉类的方式和过程也是一样的,和毛毡苔消化它们的方式是完全相同的,毛毡苔的分泌液能消化骨头,乃至牙齿和珐琅质,是由于分泌液中含有大量的酸类的缘故。可能是出于这种植物对于磷的急迫需要,分泌液中的酶,只有在骨头中所含的磷酸石灰全部被酸溶掉,并且分泌液中有了游离酸时,才发挥作用,这时纤维基物质便很快溶解掉。

这种植物的根起固定作用和补充水分的作用,因为那么多的腺体不停的接受日光的灼烤,蒸发是很厉害的,必须要有足够的水分来补充,这就是它们的根饿作用,而植物叶片一般的合成营养成分的功能则被叶片这一特殊功能——吸食虫液替代了。

第三,捕蝇草

与圆叶毛毡苔一样,同属于茅膏菜科。草本,地下为球茎,植株高2.5~3.5厘米,叶片两瓣,每瓣的上表面都长有3条尖锐的小突或刚毛,排成三角形。这些刚毛对于触动极为敏感,不仅它们本身能运动,还能引起叶片的运动。叶缘向外延长成多数尖锐刚直的突起——棘突,像一个老鼠夹上的两片铁齿一样,相互交错。背面的叶中肋发达得很大而隆起,叶片表面除了近边缘上,都排列着带红色或带紫色的腺体,叶片的其余部分为绿色,棘突和叶片状叶柄都没有腺体。腺体由20~30个多角形细胞组成,细胞中充满紫色的液体。腺体上面突出,下面有短柄,栖中没有螺纹导管,能分泌,也具有吸收能力,带有8个红褐色或橙色分叉的极小突起。显微镜下很像精致的小花朵,大量的散布在叶柄上,叶背上和棘突上,叶瓣上也有少数。敏感的刚毛由几列长形而充满紫色液体的细胞构成,细小纤弱,向顶端渐渐的削尖。

捕蝇草生长于潮湿的湖滨、沼泽地区。我国分布于云南、四川西南部、贵州西部和西藏南部;北美洲也有分布。这种草由于动作迅速有力,被称为“爱神的蝇夹子”,是世界上的奇异植物之一。

捕蝇草张开的叶片叶片上的刚毛对于短暂柔软的触动非常的敏感,但如果以硬物去触动刚毛,则很难使叶片达到闭合的状态。由于捕蝇草两片叶瓣间的分泌物质有类似于花蜜的特殊的气味散出,因而能引诱很多种类的小昆虫前来“投网”。而一只小虫只要任意碰一条刚毛,两片叶瓣即以惊人的速度合拢。由于两瓣间彼此对折成的角度小于直角,所以逮住任何撞上来的昆虫的机会很多。如果关闭后,其消化液溶解不到含氮物质,在一段时间后就会重新张开,继续进行捕虫。这对它们很重要,因为关闭着是无法捕虫的。

如果叶片因刚毛受刺激关住一只昆虫,叶片就不再保持凹形中间留下的空腔,而是将两瓣慢慢地互相贴紧,就在这时,叶缘渐渐有些向外翻转,叶瓣相互挤压的力量是很大的,这个力使腺体分泌液体,从而腐蚀和消化昆虫,通过腺体吸收。一般捕蝇草在消化完一只昆虫张开以后反应会迟钝很多,甚至对以前很敏感的刺激都不产生反应。这一点捕蝇草比不上圆叶毛毡苔,后者能在短时间内多次捕捉昆虫,并把它们消化掉。

棘突在叶片闭合后彼此向内弯曲而靠拢时,尖端首先交叉,最后基部相错。叶瓣边缘相遇以前,棘突之间留下的缝隙是开放着的,这样一些较小的昆虫会因为叶瓣的关闭与产生的黑暗而惊恐地从缝隙中逃掉。相反,一只较大的昆虫,想要从空隙内逃走,一定会被挡回来,再逃进墙壁正在向内凹陷的牢里,因为叶缘相遇前棘突已渐交错,如栅栏般挡住较大的昆虫。这就如鱼网网住大鱼而漏掉小鱼一样,因此,就可以捕捉较大的昆虫,而不将能量浪费在小虫身上。

第四,轮藻

蚊子除了传染疟疾、丝虫病、黄登热和登革热等多种疾病外,还能将80多种病毒传染给人,其中有半数为病源病毒。世界上每年由于蚊子传染疾病的患者多达数亿人,死于疟疾的就有100万人。藻类是蚊子幼虫的主要食物,因此防疫工作者灭蚊的主要措施之一是清除孳生蚊幼场所的藻类。但是本世纪初起,人们发现淡水藻类中,轮藻具有毒杀幼蚊的作用。

轮藻门是淡水藻类植物中个体较大、形态特殊、结构复杂的一大类群,广布于世界各地的淡水和半咸水中,尤以湖沼、池塘、水田等不流动的浅水水体中常见。它具有类似根、茎叶的分化,茎上有明显的节,节上轮生叶状小枝,体外多被大量的钙质,使植物体坚硬而粗糙。在小枝的节上有藏精器,它成熟时成金褐色,藏卵器成熟时是黄色,因卵内贮存较多的淀粉,往往在显微镜下呈暗黑色。

轮藻在古生代和中生代曾是水生植被中一个极其繁茂的类群,而现在地球上只有左旋轮藻目中的一个科——轮藻科了,目前已知它有400余种左右,分6个属,即丽藻属、鸟巢藻属、拟丽藻属、灯枝藻属、丽枝藻属和轮藻属。我国的轮藻植物资源特别丰富,除狸藻素外,其它各属均有分布。

轮藻为什么能灭蚊子?从1919年起就有人进行研究。但是,布隆根据在马达加斯加的观察和室内实验,认为轮藻本身并不直接产生杀死幼蚊的物质,而是轮藻生长过程中产生的物质改变了水环境的条件。后来的许多人进一步指出,这种水对鼠、鱼和人均无危害,是无毒的。1954年,艾马浩里将白纹伊蚊和中华按蚊的幼虫和卵分别放入培养有柔曲丽藻、硬丽藻、尖头丽藻、珊瑚轮藻、锡兰轮藻和球轮藻的试验瓶中,它们对幼蚊的生存和蚊卵的发育都有影响,但丽藻的效果较好,5天内几乎杀死全部蚊幼。他还报道说,在靠近东经附近的一个池塘里,因塘底被茂盛的柔曲丽藻覆盖,没有蚊子,居民们不用蚊帐。但是研究者也指出,不同的轮藻杀死幼蚊的能力是不同的。我国劳动人民的实践证明,轮藻是一种优质磷肥,在我国东南部地区和东南亚国家,都有挖取轮藻泥或利用冬水田栽培轮藻的习惯。同时轮藻植物形体美观,是一种很好的观赏水生植物,可以在美化城市水体中发挥作用。

接骨木、漆树毒性无比

漆树科,漆属植物。

落叶乔木,具白色乳汁,干后变黑,有臭气。叶互生,奇数羽状复叶,或掌状三小叶。

我国分布于云南、海南、西藏东南部等地区;亚洲东部和北美洲至中美洲均有分布。

英国人初到印度的时候,曾发生过这样的事:一大队英军士兵在进攻一佛教基地的时候,夜晚露营取火,从林中砍来枝条,点燃篝火。但随即先是砍柴的士兵手痒难止,接着是所有的士兵都痒疼难忍,抓耳挠腮,身上、脸上、脖子上起了好多肿块。他们不知所以,诚惶诚恐地退了兵。

实际上,他们砍的是漆树。漆树具有丰富的树液,其树液中含有漆树酚等有毒物质,人不慎接触会引起痒痛红肿,丘疹,特别是燃气更具有这种毒性,嗅多了会导致死亡。树的乳液如误食也会引起死亡。

在美洲的雨林中还有比这更毒的树木,分泌的汁液具有同样的功效,据说探险家曾因在树下避雨,而遭到被雨水冲刷下的树液的淋洗,使身体红肿、痒疼。不过漆树是良好的工业原料,可以提炼多种工业用材。

接骨木在我国东北、华北和华东等地和欧洲、日本一些地方,生长着一种忍冬科落叶灌木——接骨木,它含有一种很特殊的挥发性气体,这种气体能驱赶老鼠。只要取一些接骨木的汁液放在谷仓里,老鼠就不愿光顾。

接骨木为忍冬科接骨木属,落叶灌木,株高约3米,树皮浅灰褐色,无毛,具纵条棱。冬芽卵圆形,淡褐色,具3~4对鳞片。奇数状复叶,互生,小叶5~7枚,小叶为长卵圆形,长5~9厘米,宽2~4厘米,叶边缘具不整齐的锯齿,下部两对小叶具柄。果实为粒果状浆果,紫黑色,直径4~5毫米,种子具有皱纹,花期6~7月,果期8~9月。

植物的杀手锏-植物的秘密

分布于东北、华北地区的山区林缘,以及日本、朝鲜。

生长在罗马尼亚的一种琉璃草,可以用来灭鼠,动物学家曾将20~30片琉璃草叶子放在45×30×35立方厘米的鼠笼里,家鼠和野鼠在最初几分钟内剧烈跳动,20分钟后全部死亡。老鼠是被琉璃草中所含的作用于神经系统的生物碱毒死的。另一种“植物猫”叫闹羊花,又名羊踯躅,它的叶子含有杜鹃花素、石楠素等有毒物质,将这些有毒物质提取出来配制成烟雾剂,有灭鼠奇效。目前,“植物猫”引起了植物学家很大的兴趣。在全世界,人们发现有500多种能灭鼠、驱鼠的植物。开发和利用这些植物,对于防止鼠害肯定会有积极的作用。

在自然界里,类似“植物猫”的有毒植物还有不少。譬如,荨麻茎的叶子背面布满贮有氢氰酸的小刺,这刺竟可以螫死公牛;人误食了大戟科植物巴豆,含有巴素的种子会引起剧烈呕吐、腹泻、血压下降,直至休克。生长在我国山西、河南、湖北、湖南、四川和云南的落叶灌木马桑也是有毒植物,人畜不慎吃了含有马桑毒素的茎叶或紫红色、甜甜的马桑浆果,就会恶心、呕吐、呼吸困难、惊厥直至死亡。大戟科植物蓖麻全身都有毒:种子含有蛋白和蓖麻碱,枝和叶含有氢氰酸;毒芹的叶子和未成熟的果实含有毒芹碱,人们要是误食,都有生命危险。

植物为什么能毒死老鼠、牛甚至人?这主要是植物的代谢产物在起作用。不同种类的植物由于不同的代谢活动的结果,体内可积累包括植物碱、糖着、皂素、毒蛋白、氢氰酸在内的多种毒素,一旦人畜食入就会发生意外。科学家正把注意力转向研究植物代谢产物这一具有巨大潜力的新领域,希望能够化害为利,从而达到除害灭病、造福人类的目的。

蛰人的荨麻与蝎子草

荨麻,荨麻科,寻麻属植物,又名蜇麻。多年生草本,茎直立,通常不分枝,具棱,具蜇毛和紧贴的短毛。花期7~8月,果期8~9月。我国东北、西北及北京的怀柔、门头沟山区的干燥山坡和路旁均有分布。

荨麻蝎子草,荨麻科蝎子草属,一年生草本,茎直立,具棱,具粗硬毛和蜇毛,蜇毛直立而开展,长约6毫米。花期7~8月,果期8~10月。

生于沟边,林缘,路旁和山坡,十分常见。自华中至东北均有分布,北京分布较广。

正如它的名字一样,蝎子草会像蝎子一样蜇人。被蜇后就像蝎子或马蜂叮咬一样疼痛痒肿难忍,出现红色的斑块或肿块,要数小时或数天才能消退。个别人会出现过敏反应,有些儿童或较小的牲畜不慎从草丛中趟过,甚至会引起呼吸困难,乃至死亡。

荨麻科植物能蜇伤人或动物是因为它们的茎叶上具有尖利的刺毛,这种刺毛是表皮延长的一种特化腺毛,由单细胞的毛管和多细胞的毛枕组成。刺尖头部膨大成球形,当人或动物触及到刺毛时,它的头部被折断,刺尖随即扎入皮肉,管内的毒汁也随即注入。毛枕是行使分泌刺激物的器官,刺毛的毒液很复杂,含有一种特殊的酵素和蚁酸、醋酸、酪酸和含氮的酸性物质。荨麻科刺毛是用来防御敌人进犯的武器,动物不会践踏,更不会去食用它们。它们特殊的毒液也使一般的虫子望而生畏,不敢轻犯。

植物的杀手锏-植物的秘密

荨麻还是一种药用植物,可以治疗荨麻疹,跌打和蛇咬。种子含油量达20%,可做工业用油。有些种类是纺织和制绳的良好原料。如果不小心被蜇伤的话,可用肥皂水冲洗或涂抹碳酸氢钠溶液解毒,不要抓破,以防感染。

菟丝子寄生成性

旋花科菟丝子属植物。俗称黄丝草、无根草,是分布在暖温带地区的寄生种子植物。全世界大约有220种,我国约有8~11种。大多数是一年生草本植物,缠绕寄生,固着在寄主身上,少数寄生在木本上可超过一个生长季节。茎细长,柔软,呈黄色或棕红色,植物体无叶,幼苗具有根,主要起固定作用。花小,白色或浅红色,种子10~11月成熟。

菟丝子主要靠寄生生活。自然落地的种子在春季萌发,幼苗长至5~8厘米时,幼苗顶端开始寻找寄主。当接触到寄主后,茎以左旋缠绕于寄主上。这时,菟丝子茎的表皮细胞向外发育成锯齿状突起的垫状物,并与寄主茎表皮紧密接触。垫状物中心部分的细胞向外分裂,长出一个穿刺结构——吸器,通过寄主茎的表皮、皮层,一直伸达维管组织。吸器前端菌丝状的长形细胞和寄主维管组织中的导管和筛管分子接触,吸器中也分化出相应的输导系统与其相连。从此,菟丝子就可以从寄主组织中源源不断地吸取水分、无机盐及有机养料,过着好逸恶劳的寄生生活。

侵略者——榕树

榕树,又名万年青,桑科。乔木,高可达15~25米,胸径50~100厘米,树皮灰色,冠幅广展,老树常有锈褐色的气根,叶薄革质,狭椭圆形,先端钝尖,基部狭楔形至楔形,叶面深绿色有光泽,背面浅绿色毛,侧脉每边3~10条,叶柄无毛,榕果成对腋生,瘦果卵圆形,花果期5~7月。

我国云南、海南、福建、台湾、广东、广西、贵州等地的热带地区均有分布,东南亚及澳洲北部也有分布。

例如,云南德宏傣族景颇自治州的首府芒市,有一处榕树抱佛塔的奇观。相传一百年前,一位僧人在这里建了一个小佛塔,后来塔的顶上长出一棵榕树,榕树长大后,根沿塔缝向下延伸一直扎入土壤中,渐渐发育成粗壮的树干,把塔紧紧的罩了起来,有些根须甚至扎到了佛塔的里面,形成了“树抱塔”奇观。

植物的杀手锏-植物的秘密

更难得的是,榕树除了从主干上生根外,还能从侧枝上生出许多气根,直扎入土中,从远处望去,一棵树就像一片树林,这种根叫支柱根,有支持的作用,从而打破了“独木难成林”的说法。

在广东新会县城东南十多公里的天马河里,有一个绿色的小岛,岛上有棵被称为“鸟的天堂”的巨榕。这棵榕树占地居然有15亩之多,气势磅礴,浓荫蔽日,是鸟儿栖息的天堂,这是我国迄今为止发现的最大的独木成林的榕树王。

大榕树的绞杀手段比藤本植物更加高明。榆树、栲树等阔叶树腰围粗大,有的要三个人才能合抱。但它们一旦被榕树“抱”住,就像穿了铁甲,根本无法“动弹”,最终枯死于榕树手中。榕树不仅能缠绕,也能围住榆树、栲树等阔叶树,其实是鸟类的杰作。原来,鸟类吃了榕树种子后,没有消化的一部分种子又从体内排出。如果正好落在大树枝丫上,时间一长,便慢慢发芽长大。榕树的附生根特别发达,能从树上垂到地下,在土壤里扎下根,迅速长成小树。起初,它只伸出几条细细的长根缠绕在大树身上,几年后细根变成“巨蟒”,不仅越长越粗大,而且越缠越紧。又过了几年,巨蟒似的粗根变成了罗网,使被缠绕的大树逐渐枯萎、腐烂,最后活活被绞死。