植物之间的“战争”

为了争夺赖以生存的地盘,动物与动物之间往往会进行你死我活的搏斗,那么,植物之间有没有类似的现象呢?对于这个问题,以前的人都会坚决地加以否定。因为他们认为,植物是依靠光合作用来制造养料的,而动物不能进行光合作用,必须通过摄取现成的食物来维持生命,所以,只有占据足够的地盘,才有可能得到足够的食物。植物与动物存在着本质的差别,植物没有尖牙利爪,不会运动,从诞生一直到死亡,总是固定在一个地方,它们之间怎能进行地盘之争呢?如果可以的话,植物间的战争又是如何进行的呢?对于这些问题,持有不同观点的科学家们争论不休。

1986年,美国佐治亚州立大学的植物学家鲍德恩,在美国西南部的干旱平原上,发现了一种叫山艾树的植物。山艾树的最大特点就是横行霸道,因为在它生长的地盘之内,决不“允许”任何外来植物存在,甚至连一根小小的杂草也不放过。这个奇怪的现象引起了鲍德恩的极大兴趣,为了进一步了解,他在山艾树的附近种植了各种其他植物,结果,这些植物都莫名其妙地先后死去,无一幸存。这个例子说明,植物之间的确存在着争夺地盘的战斗,从某种意义上说,它比动物之间的战斗更为激烈。

鲍德恩对山艾树附近的土壤进行了仔细分析,发现土壤中有一种奇特的化学物质,它的作用有点像除草剂,能使其他植物无法生存。原来,山艾树分泌的化学物质,就像可怕的化学武器一样,可以把别的植物统统赶到自己的“领土”之外。

无独有偶,在20世纪80年代初,中国南方的一个地方曾举办过一次大型花展,展览厅中,几百种花卉争奇斗妍,琳琅满目。一开始,展览很顺利,后来由于展地需要调整,工作人员把铃兰花搬到水仙花附近,结果闯了大祸。两种花草一成为“邻居”之后,很快就出现花朵凋谢,叶片萎蔫的状况,最后双双死去。

植物学家在研究后发现,水仙花和铃兰花是天生的“冤家对头”,两者只要碰在一起,就会散发出含有特殊化学物质的花香味,以达到“熏”倒对方的目的,但结果往往是两败俱伤。

看来植物之间争夺地盘,是依靠分泌化学物质作为有效的武器。这个观点被大多数科学家所接受,但在不久前,俄罗斯科学家索罗金娜在基洛夫地区观察云杉时,又发现了一些新的现象。

基洛夫地区生长着两种云杉,一种是喜欢温暖、树干高大的欧洲云杉;另一种是耐寒、树干稍矮的西伯利亚云杉。在植物分类学上,它们是亲缘关系很近的“兄弟俩”,但是这两种云杉之间也会进行旷日持久的地盘争夺战。大战的结果是欧洲云杉取得了优势,它不断将西伯利亚云杉赶出自己的领地,逼迫对手朝寒冷的乌拉尔山脉方向撤退。

索罗金娜仔细分析了这两种树木的分泌物,并没有发现任何能影响对方生长的特殊化学物质,因此,这场植物间的地盘争夺战,根本不是依靠“化学武器”来定胜负的。那么,主宰这场战争胜负的关键因素是什么呢?这位俄罗斯的女科学家从古植物学的记载中找到了答案。

古植物学的研究表明,几千年前的一次冰河期间,这儿的森林中占绝对优势的是西伯利亚云杉,而不是欧洲云杉。后来,随着气候渐渐变温暖,欧洲云杉崛起了,双方由此而开始了一场长达几千年之久的地盘争夺战。最终,数量很少的欧洲云杉战胜了数量庞大的西伯利亚云杉。正因为如此,索罗金娜断言,导致西伯利亚云杉在地盘争夺战中败北的根本原因是气候因素。因为冰河期结束之后,北半球的气候日渐变暖,更适合欧洲云杉生长,为它的大发展奠定了良好的基础。而适合在寒冷环境中生长的西伯利亚云杉,却因为气候条件的改变而缺乏竞争能力,只好节节败退了。索罗金娜根据这场植物地盘争夺战的结局还预言,如果气候进一步变暖,欧洲云杉还将争夺亚洲云杉的地盘,把战场扩大到亚洲去。

索罗金娜用气候因素解释了欧洲云杉和西伯利亚云杉之间的战争,却不能解释发生在美国的许多现象,那就是外来植物与土生土长植物之间发生的战争。

从20世纪初开始,美国为了美化环境,从世界各国引进了大量的外来植物,结果引起了一场场意想不到的灾难。例如从亚洲引进的豆科植物葛藤,自从进入到湿热的美国南部后,成为当地生长最快、最难抑制的植物。葛藤一下子侵占了美国南方大片土地,尤其是进入森林后,它利用善于攀援的柔软身躯,拼命往大树的高处爬,伸展出一张张大叶子,把大量光线遮挡住。它的根还尽力深入地层吸收水分,使其他植物干枯而死。

这方面的例子还有很多很多,而且越来越受到科学家的关注。美国佛罗里达州立大学的学者布里特教授指出,如果没有人类的干预,这些引进的外来植物会使土生土长的当地植物“全军覆没”。植物学家尤厄尔更是惊呼,这种外来植物大规模扩张,已严重破坏了当地的生态环境,并将给这里的天然动物群带来致命的威胁。

现在,植物学家还没办法应付外来植物所造成的危害,因为他们还没彻底了解外来植物在地盘争夺战中取胜的原因。如果说,外来植物是通过分泌化学物质驱赶其他植物的,那么,它们在自己的故乡为什么不存在这种明显的优势呢?如果说,外来植物的胜利是生长条件的自然因素造成的,那就更不符合逻辑了,因为从理论上讲,土生土长的植物肯定更适应当地的生长条件,而远隔万里的外来种,适应能力应该比当地植物差一些。

为了揭开植物战争之谜,挽救那些战败者,各国的科学家正在更深入、更全面地探索植物间争斗的生理机制。