發現植物的秘密生活(圖)
植物可以依靠信息傳遞來識別親友。(網路圖片)
植物之間存在著複雜的物質和信息交換網路,研究這個網路有助於人類更好地管理大自然,並提高農業生產的效益。
雖說動植物都是人類的朋友,但人們似乎更喜歡養寵物,因為人們相信自己能猜出寵物的心思。植物則不然,它們沒有人類熟悉的信息傳遞方式,我們對它們瞭解甚少,不知道它們生活得怎麼樣,到底在想什麼。
就拿我們平時最常見的行道樹來說,它們的日子過得好嗎?除了按時澆水,定期施肥,它們還需要我們做什麼?這個問題很難回答,一旦我們發現它們需要什麼,往往就意味著它們已經病入膏肓了。
讓我們換一種思路來理解。想想看,野生植物的生存狀態和城市裡的人工植物有何不同?去真正的原始森林裡走一趟你就會明白兩者的差別還是很大的。野生狀態下任何一棵樹都不會是單獨生長在那裡的,它的周圍肯定會生長著很多同種或者不同種的樹木,還會有野草、藤蔓和各種昆蟲與之相伴。也就是說,在自然狀態下每棵樹都必須和周圍的動植物發生關係,它們之間的物質和信息交流肯定極為密切。但是,這種交流通常發生在分子層面,肉眼是看不到的,必須藉助科學實驗才能窺探到植物的秘密生活。
這種實驗難度很高,因為自然狀態下的植物密度大,物質傳遞的路線極為複雜,如何才能跟蹤這些物質的傳遞呢?這就需要請出放射性元素。日本的核電站事故讓我們意識到了放射性泄漏的危險,但其實放射性元素是研究植物通信的最佳方式,因為帶有放射性的元素其化學特徵沒有變化,科學家可以利用其放射性追蹤它的路徑。加拿大不列顛哥倫比亞大學的植物學家蘇珊娜·西馬德博士便利用放射性碳14作為標記物,發現水分和養料通常會從健康狀況良好的植物流向身體較弱的植物,好像植物懂得幫助弱者似的。她用這個方法研究了道格拉斯冷杉,發現成年冷杉會通過根系將營養成分傳遞給同種的幼衫,幫助它們生長。
營養成分的傳遞靠的是生活在土壤中的微生物,它們幫助植物吸收養分,傳遞信息,以此來換取植物提供的能量。這是一種典型的共生關係,事實上每棵樹的根系都是一個錯綜複雜的生態系統,行道樹缺的就是這個。
植物可以依靠信息傳遞來識別親友,最早發現這一點的是加拿大麥克馬斯特大學的植物學家蘇珊·達德利博士。她和同事們研究了美洲海南芥的生長情況,發現如果一株海南芥單獨生長的話,它的根系擴張便進行得毫無限制,對營養物質的吸收也是竭盡全力。但如果是一群海南芥長在一起的話,它們便會互相謙讓,彷彿知道和自己競爭的是兄弟姐妹。
進一步研究發現,海南芥是通過根系分泌物來識別對方的。這種分泌物中包含的糖分、蛋白質、氨基酸、類黃酮、苯酚和有機酸等化學物質都可能被用來傳遞信息。
植物之間的信息傳遞還能夠用來協調防衛機制。美國科羅拉多州立大學的植物學家阿曼達·布羅茲博士曾經研究過虎杖(一種紫菀科植物)的防衛機能,她用人工方法模擬害蟲的進攻,如果實驗對象的周圍長著一群虎杖,它便會分泌出植物毒素來阻止害蟲的進攻;如果實驗對象的周圍生長著一群其他植物,那麼它便不加理會,把防衛害蟲的重擔交給異類。
分泌植物毒素需要消耗能量,所以狡猾的虎杖不到萬不得已的時候是不會這麼做的。布羅茲認為虎杖之所以是一種公認的極厲害的入侵植物,就是因為它們總是協調起來一起行動。一旦虎杖侵入某個適宜生長的地區,那麼在很短時間內它便會取代該地區原有的植物,成為新的霸主。
科學家們之所以熱衷於研究植物的秘密生活,並不光是為了滿足自己的求知慾,這項研究有助於農民提高產量,降低成本。大家都知道,現代農業的特徵就是單一品種種植,這是和野生狀態截然不同的一種生活方式,很可能出現這樣那樣的問題。科學家們希望搞清植物共生的秘密,讓農作物更加健康。
南美洲的瑪雅人就很會利用這一點。他們在同一塊地上種玉米、豆子和青南瓜,而且一定要按照次序來種,即先種玉米,等玉米莖稈長成後再種豆子,莖稈剛好為豆苗提供了攀爬的支柱,而豆子則通過根瘤菌固氮,為玉米提供養分,最後再種青南瓜,讓匍匐在地的南瓜葉子擋住盛夏的陽光,保持土壤水分,度過南美洲漫長的旱季。
這種種植方法聽上去很完美,但肯定會增加農民的勞動量,也不利於機械化作業,不可能大面積推廣。如果科學家搞清楚3種植物各自的功能,並加以模仿的話,就能趨利避害,達到同樣的目的。事實上,地膜完全可以替代青南瓜葉片,木頭支架可以代替玉米莖稈,惟一無法替代的是根瘤菌,只能用氮肥來彌補。科學家們正在加緊攻關,希望有一天讓根瘤菌生活在非豆科植物的根須上。
責任編輯:葉語桓
短网址: 版權所有,任何形式轉載需本站授權許可。 嚴禁建立鏡像網站。
【誠徵榮譽會員】溪流能夠匯成大海,小善可以成就大愛。我們向全球華人誠意徵集萬名榮譽會員:每位榮譽會員每年只需支付一份訂閱費用,成為《看中國》網站的榮譽會員,就可以助力我們突破審查與封鎖,向至少10000位中國大陸同胞奉上獨立真實的關鍵資訊, 在危難時刻向他們發出預警,救他們於大瘟疫與其它社會危難之中。
看完這篇文章您覺得
- 日片《完美的日子》:光影交織中的美和釋然(組圖)
- 大開眼界!創記錄的「人體噴泉」(組圖)
- 習近平忌憚三個紅二代(組圖)
- 【宋紫鳳專欄】從潘美到潘仁美 是藝術加工還是神來之筆(組圖)
- 江曾一政策藏汙納垢 老虎前仆後繼終南捷徑(組圖)
- 中國經濟舊模式大潰敗 注定一個時代已經結束(圖)
- 陳雲一句話促成鄧小平對越南動武(圖)
- 川普:卡斯特羅是殘暴獨裁者 美女情婦曝光(圖)
- 為什麼所有的「養生」都是無用的?(圖)
- 卡斯特羅去世 古巴人打鼓慶祝 中國網友熱議(圖)
- 135條蘇聯老笑話,每一條我都笑了(圖)
- 張曙光美艷情婦羅菲被逼「騰房」(組圖)
- 羅宇第13次致習近平公開信:中共完蛋了(圖)
- 王岐山攻城略地 中南海格局突變(圖)
- 中共肺炎(又称武漢肺炎)
- 病毒
- COVID-19
- 疫苗
- 台鐵
- 拜登
- 川普
- 特朗普
- 國安法
- 貿易戰
- 習近平
- 華為
- 三峽大壩
- 新疆棉
- 長江
- 洪水
- 袁弓夷
- 港版國安法
- 漢光演習
- 國民黨
- 退黨
- 弗洛伊德
- BLM
- 中共
- 閻麗夢
- 金正恩
- 王岐山
- 賴清德
- 孟晚舟
- 關稅
- 邊境牆
- 彭斯
- 美國
- 貿易談判
- 劉鶴
- 王滬寧
- 江澤民
- 崔永元
- 中南海
- 內幕
- 中共
- 反送中
- 貪官
- 情婦
- 腐敗
- 反腐
- 打虎
- 官場
- 看中國
- 一國兩制
- 法廣
- 社交媒體
- 往事微痕
- 出賣國土
- FB
- 六四
- 朝鮮
- 加拿大
- 脫歐
- 央行
- 債務
- 槓桿
- 美元
- 貨幣
- 人民幣
- 歐元
- 日元
- 港幣
- 房地產
- 樓市
- 財政
- 財富
- 中產
- 海參崴
- 台灣
- 蔡英文
- 北京
- 劉強東
- 大媽
- 房價
- 疫苗
- 非洲豬瘟
- 大陸
- P2P
- 霧霾
- 基因編輯
- 防火牆
- 維權
- 709律師
- 上訪
- 法輪功
- 網絡審查
- 活摘器官
- 江東六十四屯
- 唐努烏梁海
- 長白山
- 白龍尾島
- 江心坡
- SARS
- 新疆勞改營
- 言論自由
- 女主播
- 央視
- 華人
- 移民
- 華人
- 留學
- 海關
- 遣返
- 簽證
- 回國
- 入籍
- 綠卡
- 民生
- 海外
- 加拿大
- 澳洲
- 民國
- 桂軍
- 抗戰
- 孫中山
- 蔣介石
- 宋美齡
- 鄧小平
- 林彪
- 劉奇
- 中共
- 皇帝
- 諸葛亮
- 易經
- 幽默人生
- 智慧
- 感悟
- 手機
- 預言
- 奇聞
- UFO
- 外星人
- 壽命
- 文革
- 養生
- 紫鳳
- 貫明
- 李道真
- 軼飛
- 李雲飛
- 雲中君
- 辛思
- 夏聞
- 時代漫談
- 滄海
- 東方縱橫
- 唐柏橋
- 王尚一
- 江楓
- 黃清
- 李唐風
- 園丁
- 今濤拍暗
- 李青城
- 秦就石
- 中經研
- 秦天靖
- 江浩
- Eagle Vision
- 李子壬
- 馬新宇
- 馬來啟
- 紫君
- 秦山
- 陳破空
- 戴東尼
- 曹長青
- 邢仁濤
- 瑜正
- 簡易
- 肖川
- 伍凡
- 顧言
- 歸瑜
- 乙欣
- 陳泱潮
- 徐沛
- 洋蔥泡紅酒真能降血壓?洋蔥的神奇妙用(圖)
- 一項練習 化解為癌症不安的情緒(組圖)
- 金正恩核武黑暗面 萬名「炸彈奴隸」的哀號(圖)
- 「媽」字怎麼寫?一筆一畫看哭了無數人(圖)
- 加國多倫多慶法輪大法洪傳32週年 民眾支持(組圖)