一、认识植物

地球植物的来源

地球上几乎到处都生长着植物，而且种类繁多，形体各异。根据统计，地球上有40多万种植物，其中低等植物有10多万种。

这许许多多的植物究竟是怎样产生的呢？要弄清楚这个问题，就先要了解植物在地球上发展的简单历史和植物种类形成的过程。

大约30亿年前，地球上已出现了植物。最初的植物，结构极为简单，种类也很贫乏，并且都生活在水域中；经过数亿年的漫长岁月，有些植物从水中转移到陆上生活。陆地上的环境条件不同于水中，生活条件是多种多样的，而且变化很大。什么大气候的变化啦，什么造山运动啦，什么冰川运动啦，什么火山爆发啦，什么海水入侵啦等等，真是沧海桑田，变化万端。这样，植物体原来的形态和构造，不通过改造，就不能适应陆地生活的需要。比如说，植物在水中生活时，用身体的整个表面吸收养料，而在陆地上就需要有专门的器官，一方面从土壤中吸收水分和矿物质，另一方面从大气中吸收二氧化碳和氧气。

因此，植物在适应水域生活过程中所获得的许多特性，在适应陆地生活时就要发生显著的改变，并且复杂化。植物向陆地发展，就伴随着适应构造的根、茎和叶的出现，最后出现了花、果实和种子。

植物界的进一步发展，是沿着适应这一新的更为复杂的生存环境的道路前进的。

植物经过长期演化的结果，就产生了植物界的多样性和复杂性。然而造成这种情况的因素很多，重要的有这几方面：

一、植物在进化的过程中，它不断地与外界环境条件作斗争。环境不断在发生变化，植物的形态结构和生理功能也必然会跟着发生相应的变化。在变化的历史过程中，有的植物不能适应环境的变化而被淘汰了，有的则发生着有利于生存的变异而被保留下来继续存在，但它们已经不完全是原来的种类了。

二、由于某些地理的阻碍而发生的地理隔离，如海洋、大片陆地、高山和沙漠等，使许多生物不能自由地从一个地区向另一个地区迁移，这样，就使在海洋东岸的种群跟西岸的种群隔离了。隔离使得不同的种群有机会在不同条件下积累不同的变异，由此出现了形态差异、生理差异、生态差异或染色体畸变等现象，从而实现了生殖隔离。这样，新的种类就形成了。

三、在自然条件下，植物通过相互自然杂交或人类的长期培育，也使植物界不断产生新类型或新品种。

今天，在海洋、湖泊、南北极、温带、热带、酷热的荒漠、寒冷的高山等不同的生活环境中，我们到处都可以遇到各种不同的植物，它们的外部形态和内部构造以及颜色、习性、繁殖能力等，都是极不相同的。所有这些都表明植物对环境的适应具有多样性，因而形成了形形色色的不同种类的植物。

植物世界的“族谱”

从高山到峡谷，从丘陵到平原，从陆地到海洋、湖泊，从赤道到南北极，到处都有植物的踪影。万紫千红、千奇百态的植物将我们的地球装扮得如此多娇。森林诱发了人们对美好世界的向往，草原给了人们无比宽阔、豁达的性格，荒漠给人以力量和粗犷的感觉……所有这一切都是我们绿色世界的成员——各种类型的植物所构成的。那么地球上到底有多少植物呢？据植物分类学者统计，全世界种子植物共约24万种，蕨类植物约有1.2万种，苔藓植物约有2.3万种，藻类植物约有1.7万种，真菌约有12万种，地衣类约有16.5万种，蓝藻约有500种……如此众多的植物种类，真是一个巨大非凡的植物王国呀！面对如此数目庞大、形态差异如此显著的植物世界，我们如何来区分，辨别它们呢？科学家们经过长期的研究，终于发现了植物界的一些基本规律，建立了一套分类系统，从而使人们能够从繁杂的各种植物中，按照它们的特性和彼此间的亲缘关系而区分辨认出来。

在林耐对植物进行科学分类和命名以前，植物的名称非常混乱，不但不同的国家和语言对同一种植物的叫法不同，就是在同一个国家、同一种语言中，由于方言和地域不同，对同一种植物的叫法也有不同呢！比如原产南美洲的马铃薯，到了清朝时传入我国，现在已在全国广泛种植。在我国的不同地区，马铃薯就有不同的名字：北京称它为“土豆”，辽宁等地称为“地豆”或“地蛋”，云南等地称为“洋芋”等等；再如黄瓜。黄瓜是胡瓜的别名，原产印度，公元前200年张骞出使西域时把它带回我国，所以人们叫它胡瓜，据说是后来在隋朝因为帝王避讳的关系才改名黄瓜的；西瓜是夏天用来消暑解渴的上品，原产非洲，古代埃及人4000多年以前就开始栽培，大约在公元四五世纪以前才从西域传入我国，所以叫它西瓜；菠菜是北方的一种主要蔬菜之一，也叫波斯草，它原产于亚洲西南部，2000年前在波斯已经开始栽培，唐朝时传入我国；还有的植物是根据其生长环境来命名的，如山杨、雪莲等；有的植物则是根据其形状命名的，如蚕豆；有的植物是根据植物产地命名的，如蜀葵；有的植物是根据其开花的习性来命名，如迎春花；有的植物的名字是由音译而来的，如大丽花，仙客来；有的植物是根据其某一特点来命名的，如落地生根；还有一些植物的名称，由于年代久远，当初为什么如此命名，已经无据可考了，如“蚂蚱腿子”、“七七毛”等，想想看，光是在中国，一种植物就有如此众多的名称，如果全世界算起来，一种植物该有多少名字呢？如果没有一个科学的、统一的名字来称呼它们，那就苦了从事植物学工作的科学家们了，他们就要花费很大的精力去记忆如此众多而又稀奇古怪的植物名称才行。

就在人们想更好地了解各种植物、充分利用植物界的资源、对全世界的植物进行统一命名产生迫切需要的时候，林耐的植物命名方法问世了，这个命名方法给每种植物都起一个用拉丁文来表示的学名，这样，无论哪一个国家的分类学家，看到植物的拉丁文学名就会知道这种植物是什么、有什么样的特征，这样就可以避免因为名称的不一致所引起的混乱，也加强了各国植物学工作者之间的交流与合作，促进了植物学的发展。

以前，人们往往是根据植物的营养体即根、茎、叶的特征来识别植物的。例如在庭院绿化中常用的树种白皮松，便是根据这种植物的茎干上白色的皮而命名的。但是，植物学家更愿意以植物的繁殖器官(主要指花)作为有花植物(被子植物)分类的主要依据。因为科学家们发现，植物的花比根、茎、叶等营养器官的保守性更大一些，不大容易受到外界环境的影响而发生形态上的某些变化，这使得人们识别起来更容易、更方便一些。

林耐的分类法与前人相比已经有了很大的进步了，但由于他没有以生物进化的观点来看待物种，所以，他使用的分类方法不能体现物种之间的亲缘关系，是一种人为的分类方法。后来，科学家们根据植物的形态、结构等级等方法进行分类，寻求各个物种之间的亲缘关系以及植物发展进化的本来面貌，所以这种分类方法又叫做自然分类法。植物分类学的发展，就是一个从人为分类法到自然分类法过渡、转变和不断发展完善的过程。

1867年，由德堪多等人提出创议，经过多次国际植物学会的讨论和修订，采用林耐提出的双名法命名规则的国际植物命名规则确立了。双名法的命名规则是：每一个学名由两个拉丁字或拉丁化形式的字构成，第一部分是属名，为名词，字头要大写；第二部分是种名，为形容词。双名的后面可以附上命名人的姓氏缩写和命名的年份。如果种名下还有种以下等级的名称，如变种，则叫三名法。

林耐和以后的植物学工作者用这种方法命名了数以千万计的植物，从而结束了植物命名混乱的状况，使得植物的命名工作更加科学化、系统化。

为了方便研究，在植物分类学中，人们采用了一系列等级单位，从大到小依次是界、门、纲、目、科、属、种。在这种分类等级中，种是分类的基本单位。例如桃和蟠桃，都属于植物，都应当归于植物界；它们都能开花结果，种子不裸露，其外面包有果皮和种皮，属于被子植物门；桃的胚有两片子叶，因此属于双子叶植物纲。属于同一纲的植物又根据其相似程度的多少，再在纲以下分目、目下再分科、科下再分属、属下再分种，一般来说，我们把上述名称叫做分类单位。植物的族谱一列出来，植物在植物王国中的位置、植物间亲缘关系的远近就清清楚楚地告诉我们了！

一般来说，植物的物种是受地理分布区域和生态环境影响的，但随着人们引种、驯化植物进程的不断加快，随着现代科学技术的发展，地区之间甚至物种之间的界限都被打破了，物种的来源也大大丰富和扩大了。因此，植物在繁殖过程中出现了许多新的亚种、变种、变形，这三个变种是属于种以下的分类等级，一般只具有少数不太重要的性状区别，如有毛无毛、花冠和果实的颜色等等。

随着科学的发展，人们认识的植物逐渐增多，分类特征的差异也比较大，最基本的七级制的分类等级已经不够用了，于是在界、门、纲、目、科、属、种以下，又增设了亚级，例如亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属等。看来，植物大家族的成员是越来越“人丁兴旺”了。

植物的种类

地球上的植物，目前已经知道的将近50万种，其中仅绿色开花植物几乎有30万种。根据植物的形态、结构和生活习性，可以把植物界分成7个主要类群，即：藻类植物、菌类植物、地衣植物、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物。其中藻类、菌类和地衣，属低等植物；苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物属高等植物。藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类等植物用孢子进行繁殖，所以叫孢子植物，它们不开花、不结果，所以又叫隐花植物。而裸子植物和被子植物能开花结果，用种子繁殖，所以叫种子植物或显花植物。

藻类植物是孢子植物之一。植物体没有根、茎、叶的区别。含有叶绿素，能进行光合作用，是自己制造“食物”的自养生物。生殖器官多数是单细胞，藻类植物绝大多数生活于水中，分布广泛，种类繁多。地球上大约有2万余种，是一群古老的植物。主要有红藻、褐藻、绿藻、蓝藻等。

菌类植物是孢子植物之一。是一群没有根、茎、叶的分化、不含叶绿素的非绿色植物。它不能自己制造食物，属异养植物。异养方式主要有寄生和腐生两种。现在已知的菌类约有9万种。所有细菌都是单细胞的，它们通常进行分裂繁殖。一般分为细菌门、粘菌门、真菌门三大类，其中与人类关系最密切的是细菌和真菌。

地衣植物是孢子植物之一。是某些真菌和藻类共同生活在一起的一类特殊植物。结构简单，没有根、茎、叶等器官，但有假根帮助地衣固着在岩石、树皮上。地衣耐旱、耐高温、耐严寒，抵抗不良环境的能力很强，分布极为广泛，被称作“植物界的开路先锋”，但地衣对空气中的二氧化硫很敏感，故在城市和工厂附近难以生存。人们利用这一特点，把地衣作为大气污染的指示植物。

苔藓植物是孢子植物之一。是在阴湿地方常成片贴着地面或石头上生长的矮小绿色植物，有假根。约有4万多种，分为苔纲和藓纲两大类。苔藓植物在生殖过程中出现了胚，胚受到母体的保护，又具有茎和叶，所以属于高等植物。生长最普遍的苔藓植物是葫芦藓。

蕨类植物是孢子植物之一。生长在森林和山野的阴湿环境中，属高等植物。有根、茎、叶的区别，但不开花、不产生种子，而是在叶背面的边缘长出许多褐色的孢子囊群，里面产生孢子。它用孢子繁殖，但受精作用不能离开水。现代生活的蕨类大多数是草本，而古代的蕨类植物却是高大的树木。由于地层的变化，大多数绝灭，其遗体被埋在地下，经过漫长的年代，形成煤层。

裸子植物是种子植物之一。大都是高大的乔木，属高等植物，约有800多种。裸子植物的胚珠没有子房包被，因而形成的种子裸露出来，外面没有果皮包被。这就是裸子植物名称的由来，也是它的主要特征。裸子植物的受精作用已经脱离了水的限制，比蕨类更适合陆地生长。我国保存的古代珍贵裸子植物(如银杏、银杉、水杉等)种类很多，故有“裸子植物故乡”之称。

被子植物是种子植物之一。是植物界最高级的一类，在地球上占有绝对优势，几乎达到30万种以上。它们的胚珠有子房包被着，种子不裸露，在种子外面有果皮包被，因而叫做被子植物。被子植物具有真正的花，故又称为有花植物。其受精作用完全脱离了水的限制，体现了对陆生环境的更好的适应性，与其他各类植物相比，它的结构最复杂、最完备、适应性最强。与人类的关系也最为密切。

绿色植物是含有叶绿素的植物。它们能进行光合作用，制造有机物质作为自己的营养，因此又称“自养植物”。除少数细菌、真菌、一部分藻类和若干寄生的高等植物外，常见的植物都是绿色植物。

非绿色植物是植物体内没有叶绿素，不能进行光合作用制造有机物质，必须吸收现存的有机营养物质来维持自己的生活，因此又称“异养植物”，包括寄生植物和腐生植物两类。

寄生植物是指寄生在其他生活着的生物体(称寄生或宿生)上的植物，它们从寄主体内吸取营养，例如菟丝子、桑寄生等。

腐生植物指从已死的或腐烂的生物体内获得营养的植物，例如细菌、大多数霉菌、酵母菌、木耳、银耳、蘑菇等。

陆生植物指生长在陆地上的植物。根据它们对土壤水分的要求和适应程度的差异，可以分为旱生植物、中生植物和湿生植物；根据它们需要光照和忍耐光照程度的不同，可以分为阳生植物和阴生植物。

水生植物指植物体的一部分或整体浸没在水中生长的植物，包括水生藻类、水生蕨类和水生种子植物。根据水生植物适应环境的方式，可以分出浮游水生植物、沉水植物、浮叶水生植物和漂浮水生植物四大类型。

陆地植物的起源

6亿多年前的地球，干旱的陆地风沙弥漫，一派凄寒景象，荒凉的原野上看不到一棵绿色植物，只有在原始的海洋内生长着各种各样的藻类植物。植物是如何由水生到陆生，如何摆脱水的束缚成功登陆的呢？这是植物进化史上一个极为重要的里程碑，然而遗憾的是，在科学如此发达的今天，人类对陆地植物起源的真相仍然一知半解，尤其谁是最早登陆的植物的问题，科学家之间存在着巨大的意见分歧。

附生蕨现在，所有的植物学家都承认，水生植物生活在营养丰富、温度相对恒定的水体中，而陆地植物不仅容易在干燥的大气中失去宝贵的水分，还要受到太阳光紫外线、风力和重力等自然力的影响，只有那些已具备特殊形态结构与完备生理功能的植物，才能克服陆地环境中不利因素的影响，成功地度过整个生活史并完成繁殖后代的任务。什么样的植物才算是真正的陆地植物，答案显然很清楚，概念也十分明了，但一涉及到具体植物时，就产生了完全不同的看法。

以著名古植物学家班克斯和爱德华兹为代表的一些学者认为，只有具备了完善的水分吸收和输导组织的植物才是真正的陆地植物。比如蕨类植物和种子植物，它们不仅具有发达的根系，体内还有复杂的输导组织——维管束，可将根系吸收的水分往上输送，甚至能送到高达几十米的树冠部位，供叶片进行光合作用和蒸腾作用。这些学者提出，判断是不是陆地植物，要用有没有维管束作为标准。所以，最早登陆的植物应该是一类裸蕨类植物。

他们认为，裸蕨出世500万年后，已朝两个方向发展。一类是工蕨类的挺水植物，在以后漫长的演化岁月中，它光秃无叶的枝茎表面细胞突出体外，出现了鳞片状突起，渐而演化为以后具有小型叶的石松类植物和楔叶类植物；另一类是莱尼蕨类，它是长在沼泽地中的半陆地植物，以后由于小枝条渐渐扁化，朝着大型叶方向演化，最后形成真蕨类植物和种子植物。

班克斯和爱德华兹等人的观点得到好些学者的赞同，然而美国植物学家波拉特却提出一个完全不同的论点。

他和另外一些学者认为，最原始的陆地植物不一定是维管植物，而可能是苔藓。他在解释这种理论时说，尽管苔藓或类似苔藓的植物体内结构简单，输导组织不发育或不怎么发育，但是植物界从苔藓开始已出现颈卵器与精子器，这是一种保护生殖细胞的复杂的有性生殖器官，尤其是在颈卵器中能发育成幼态植物——胚，而胚的出现恰恰是陆地植物独具的特征。

树上长满了蕨以上两种观点都有一定的证据支持，谁是谁非，一时无法断言。根据现存陆地植物的原始特征以及可能的演化发展趋势，不同学者为陆地植物的祖先描绘出不同的画像。

由于苔藓植物和蕨类植物的生活史中存在着两个截然不同的部分：即配子体世代与孢子体世代，前者含单倍染色体，以配子为繁殖单位，有性别分化；而后者含双倍染色体，以减数分裂产物孢子为繁殖单位，无性别分化。这两个世代以受精作用和减数分裂为转折，相互交替，循环出现，共同构成一个完整的生命周期。因此，欧美的一些植物学家提出，应该把具有等世代交替的、植物体结构比较复杂的某些褐藻类植物，看作是与陆地植物祖先有较密切亲缘关系的植物后裔。

然而，许多人对以上观点提出了异议。中国著名系统植物学家张景铖和其他一些学者认为，从所有植物的共同特征——光合作用的角度看，迄今在藻类中已发现叶绿素、岩藻黄素、藻红素和藻蓝素等多种光合色素，只有绿藻门植物所含的色素种类及组成比例与陆地植物的光合色素比较一致，而且细胞内的贮藏物质也都是淀粉。因此，有理由认为，陆地植物的祖先是具有等世代交替的、含有叶绿素a、叶绿素b的绿藻门植物。

对于陆地植物最早祖先的问题，尽管学者们进行了大量的研究，提出了许多有意义的推测和假说，但它依然属于尚未完全解开的谜团。今天，科学家们正在期待获得更多的有力证据，以便最终作出尽善尽美的解释。

原生裸地上植物群落的演替

通常对原生演替系列的描述都是采用从岩石表面开始的旱生演替和从湖底开始的水生演替。这是因为岩石表面和湖底代表了两类极端类型：一个极干，一个又多水。

旱生演替系列

旱生演替系列是从环境条件极端恶劣的岩石表面或砂地上开始的。其系列包括以下几个演替阶段。

(1)地衣植物群落阶段。岩石表面无土壤，光照强、温度变化大，贫瘠而干燥。在这样的环境条件下，最先出现的是地衣，而且是壳状地衣。地衣分泌的有机酸腐蚀了坚硬的岩石在树干上生长的地衣表面，再加之物理和化学风化作用，坚硬的岩石表面出现了一些小颗粒，在地衣残体的作用下，该细小颗粒有了有机的成分。其后，叶状地衣和枝状地衣继续作用岩石表层，使岩石表层更加松软，岩石碎粒中有机质也逐渐增多。此时，地衣植物群落创造的较好的环境，反而不适合它自己本身的生存了，但却为较高等的植物类群创造了生存条件。

(2)苔藓植物阶段。在地衣群落发展的后期，开始出现了苔藓植物。苔藓植物与地衣相似，能够忍受极端干旱的环境。苔藓植物的残体比地衣大得多，苔藓的生长可以积累更多的腐殖质，同时对岩石表面的改造作用更加强烈。岩石颗粒变得更细小，松软层更厚。为土壤的发育和形成创造了更好的条件。普通苔藓苔藓密密地分布在地表，像地毯一样。

(3)草本植物群落阶段。群落演替继续向前发展。一些耐旱的植物种类开始侵入，如禾本科、菊科、蔷薇科等中的一些植物。种子植物对环境的改造作用更加强烈，小气候和土壤条件更有利于植物的生长。若气候允许，该演替系列可以向木本群落方向演替。

(4)灌木群落阶段。草木群落发展到一定程度时，一些喜阳的灌木开始出现。它们常与蒿草混生，形成“蒿草—灌木群落”。其后灌木数量大量增加，成为以灌木为优势的群落。

(5)乔木群落阶段。灌木群落发展到一定时期，为乔木的生存提供了良好的环境，喜阳的树木开始增多。随着时间的推移，逐渐就形成了森林。最后形成与当地大气候相适应的乔木群落，形成了地带性植被即顶极群落。

应该指出的是在旱生演替系列中，地衣和苔藓植物阶段所需时间最长，草本植物群落到灌木阶段所需时间较短，而到了森林阶段，其演替的速度又开始放慢了。

由此可以看出，旱生系列演替就是植物长满裸地的过程，是群落中各种群之间相互关系的形成过程，也是群落环境的形成过程，只有在各种矛盾都达到统一时，才能从一个裸地上形成一个稳定的群落，到达与该地区环境相适应的顶极群落。

水生演替系列

在一般的淡水湖泊中，只有在水深5m～7m以上的湖底，才有较大型的水生植物生长，而在5m～7m以下的深度，便是水底的原生裸地了。因此可以根据淡水湖泊中湖底的深浅变化，其水生演替系列将有以下的演替阶段。

(1)自由漂浮植物阶段。此阶段中，植物是漂浮生长的，其死亡残体将增加湖底有机质绿藻的聚积，同时湖岸雨水冲刷而带来的矿物质微粒的沉积也逐渐提高了湖底。这类漂浮的植物有：浮萍、满江红，以及一些藻类植物等。

(2)沉水植物阶段。在水深5m～7m处，湖底裸地上最先出现的先锋植物是轮藻属的植物。轮藻属植物的生物量相对较大，使湖底有机质积累较快，自然也就使湖底的抬升作用加快了。当水深至2m～4m时，金鱼藻、眼子菜、黑藻、茨藻(等高等水生植物开始大量出现，这些植物生长繁殖能力更强，垫高湖底的作用也就更强了。

(3)浮叶根生植物阶段。随着湖底的日益变浅，浮叶根生植物开始出现，如莲、睡莲等。这些植物一方面由于其自身生物量较大，残体对进一步抬升湖底有很大的作用。另一方面由于这些植物叶片漂浮在水面当它们密集在水面上时，就使得水下光照条件很差，不利于水下沉水植物的生长，迫使沉水植物向较深的湖底转移。这样又起到了湖底的抬升作用。

(4)直立水生阶段。浮叶根生植物使湖底大大变浅，为直立水生植物的出现创造了良好的条件。最终直立水生植物取代了浮叶根生植物。如芦苇、香蒲、泽泻等。这些植物的根茎极为茂密，常纠缠交织在一起，使湖底迅速抬高，而且有的地方甚至可以形成一些浮岛。原来被水淹没的土地开始露出水面与大气接触，生境开始具有陆生植物的特点。

(5)湿生草本植物阶段。新从湖中抬升出来的地面，不仅含有丰富的有机质而且还含有近于饱和的土壤水分。喜湿生的沼泽植物开始定居在这种生境上，如莎草科和禾本科中的一些湿生性种类。若此地带气候干旱，则这个阶段不会持续太长，很快旱生草类将随着生境中水分的大量丧失而取代湿生草类。若该地区适于森林的发展，则该群落将会继续向森林方向进行演替。

(6)木本植物阶段。在湿生草本植物群落中，最先出现的木本植物是灌木。而后随着树木的侵入，便逐渐形成了森林，其湿生生境也最终改变成中生生境。

由此看来，水生演替系列就是湖泊填平的过程。这个过程是从湖泊的周围向湖泊中央顺序发生的。因此，比较容易观察到，在从湖岸到湖心的不同距离处，分布着演替系列中不同阶段的群落环带。每一带都为次一带的“进攻”准备了土壤条件。

在植物群落的形成过程中，土壤的发育和形成与植物的进化是协同发展的。不能说先有土壤，后有植物的进化，或先有植物的进化才有土壤的形成，二者是协同发展。土壤由岩石到土壤母岩，最后发育为土壤，植物则从低等类群进化到高等类群。

次生裸地上植物群落的演替

发生在次生裸地上的演替即次生演替。次生演替是由于外界因素的作用所引起的。如森林砍伐、草原放牧和割草、火烧、病虫害、干旱等因素。下面我们以云杉林被砍伐以后，从采伐迹地上开始的群落过程为例来说明次生演替的规律。

云杉林是我国北方针叶林中优良的用材林，也是我国西部和西南地区亚高山针叶林中的一个主要森林群落类型。当云杉被砍伐以后，它的次生演替阶段如下。

(1)采伐迹地阶段。采伐迹地是指云杉林被砍伐后所留下的空旷地。原来森林内的小气候条件完全改变，过去林下耐阴的灌木和草本植物直接暴露在阳光下，所以这些阴性植物无法生存，便从采伐迹地上消失，而喜光的植物，尤其是禾本科、莎草科以及其他杂草到处蔓生起来，形成杂草群落。

(2)小叶树种阶段。云杉和冷杉一样，是生长慢的树种，它的幼苗对霜冻，日灼和干旱都很敏感，而且还需要有一定的蔽阴才能生长。所以，云杉的种子不能在空旷地上直接萌发。可是，新的环境却适合于一些喜光的阔叶树种(桦树、山杨、桤木等)的生长，它们的幼苗不怕日灼和霜冻。因此，在原有云杉林所形成的优越土壤条件下，它们很快地生长起来，形成以桦树和山杨为主的群落。当幼树郁闭起来的时候，开始遮蔽土地，一方面太阳辐射和霜冻开始从地面移到落叶树种所组成的林冠上，同时，郁闭的林冠也为云杉幼苗的萌发和生长创造了条件。

(3)云杉定居阶段。由于桦树和山杨等上层树种缓和了林下小气候条件的剧烈变动，又改善了土壤环境，因此阔叶林下已经能够生长耐阴性的云杉和冷杉幼苗。随着时间的推移，到30年左右的时间，云杉就在桦树、山杨林中形成了第二层。加之桦树、山杨林天然稀疏，林内光照条件进一步改善，有利于云杉树的生长，于是云杉逐渐伸入到上层林冠中。虽然这个时期山杨和桦树的细枝随风摆动时开始撞击云杉，击落云杉的针叶，甚至使一部分云杉树因此而具有单侧树冠，但云杉继续向上生长。一般当桦树、山杨林长到50年时，许多云杉树就伸入上层林冠，形成了云杉和桦树及山杨林的针阔叶混交林。

(4)云杉林恢复阶段。当云杉的生长高度超过了桦树和山杨以后，于是云杉组成了森林上层。桦树和山杨是喜阳性树种，因不能适应上层遮阴而开始衰亡。到了80～100年，云杉终于又高居上层，造成严密的遮阴，在林内形成紧密的酸性落叶层。桦树和山杨则根本不能更新。这样，又形成了单层的云杉林，其中混杂着一些留下来的山杨和桦树。

这就是云杉林的复生过程也就是它的次生演替过程。可是，新形成的云杉林与采伐前的云杉林，只是在外貌和主要树种上相同，但树木的配置和密度都不相同了，复生不是复原。而且因为桦树、山杨林留下了比较肥沃的土壤(落叶层较大，土壤结构良好)，山杨和桦树腐烂的根系还在土壤中造成了很深的孔道，这使得新长出的云杉能够利用这些孔道伸展根系，从而改变了云杉浅根系所容易导致的倒伏性，获得了较强的抗风力。这一点是前一个云杉林群落所不具有的。

因此可以看出，任何一个植物群落都不会是静止不变的，而是随着时间的进程，处于不断地变化和发展之中。

耐炎热干旱的荒漠植物

荒漠植被是指超旱生半乔木、半灌木、小半灌木和灌木占优势的稀疏植被。荒漠植被主要分布在亚热带和温带的干旱地区。从非洲北部的大西洋岸起，向东经撒哈拉沙漠、阿拉伯半岛的大小内夫得沙漠，鲁卜哈利沙漠、伊朗的卡维尔沙漠和卢特沙漠、阿富汗的赫尔曼德沙漠、印度和巴基斯坦的塔尔沙漠、中亚荒漠和我国西北及蒙古的大戈壁，形成世界上最为壮观而广阔的荒漠区，即亚非荒漠区。此外，在南北美洲和澳大利亚也有较大面积的沙漠。

荒漠的生态条件极为严酷。夏季炎热干燥，7月平均气温可达40℃。日温差大，有时可达80℃。年降水量少于250mm。在我国新疆的若羌年降水量仅有19mm，多大风和尘暴，物理风化强烈，土壤贫瘠。

荒漠的显著特征是植被十分稀疏。而且植物种类非常贫乏。有时100平方米中仅有1～2株植物。但是植物的生态——生物型或生活型却是多种多样的，如超旱生小半灌木、半灌木、仙人掌属植物灌木和半乔木等等。正因为如此，它们才能适应这严酷的生态环境。荒漠植物的叶片极度缩小或退化为完全无叶，植物体被白色茸毛等，以减少水分的丧失和抵抗日光的灼热。根系发达，增加吸水量保证水分供应以维持水分平衡。如生长在沙滩地区的骆驼刺，地上部分只有几厘米而地下部分深达15米，而且在水平方向上扩展的范围也很大。这种植物被称为少浆液植物。有的植物体内有储水组织、在环境异常恶劣时，靠体内的水分维持生存。这类植物称为多浆液植物，多浆液植物的根、茎、叶中的薄壁组织逐渐转变为储水组织。储水能力愈强，储水量愈多，愈能在极强干旱环境中生存。因多浆液植物本身储存有水分，环境中又有充沛的光照和温度条件，因此，在极端干旱的沙漠地区，能长成高大乔木。例如北美洲沙漠中的仙人掌树，高达15米～20米，可储水2吨以上；南美洲中部的瓶子树，树干最粗可达4人合围，可储水4吨之多，属于多浆液植物的有仙人掌科、石蒜科、百合科、番杏科、大戟科等，多浆液植物的一个主要特点是面积对体积的比例很小，这样可以减少蒸腾表面积。还有一些植物是在春雨或夏秋降雨期间，迅速生长发育，在旱季或冬季到来之前，完成自己的生活周期，以种子(短命植物)或根茎、块茎、鳞茎(称为类短命植物)度过不利的植物生长季节。因此，水在荒漠中是极为珍贵的，荒漠植物的一切适应性都是为了保持植物体内的水分收支平衡。

我国荒漠植被的建群植物是以超旱生的小半灌木与灌木的种类最多，如猪毛菜属、假木贼属、碱蓬属、驼绒藜属、盐爪爪、合头草、戈壁藜、小蓬、盐节木、木霸王、泡泡刺、麻黄等种类。

我国的荒漠主要分布于西北各省区。如新疆的塔克拉玛干大沙漠(世界第二大沙漠)、古尔班通古特沙漠，青海的柴达木盆地，内蒙古与宁夏的阿拉善高原，内蒙古的鄂尔多斯台地等。在气候上属于温带气候地带。降水分布不均匀，我国荒漠的东部由于受东南季风的影响，降水集中于夏季。西部主要受西来气流的影响，冬春雨雪逐渐增多。

我国荒漠植被按其植物的生活型划分，可以分为二个荒漠植被亚型。即小乔木荒漠、灌木荒漠和半灌木、小半灌木荒漠。其中以半灌木荒漠分布最为广泛，它们生长低矮、叶狭而稀少，最能适应和忍耐荒漠严酷的生长环境。

但是，我国荒漠与中亚荒漠相比，春雨型短命植物不发达，这主要是由于我国冬春降水缺乏造成的。然而，我国灌木荒漠则相对比中亚发达。

喜欢严寒的冻原植物

冻原又译为苔原，是寒带植被的代表。在欧亚大陆北部和美洲北部占了很大的面积(包括北方一些岛屿)，形成一个大致连续的地带。

冻原植被的生态条件十分严峻。冬季漫长而寒冷，夏季短促而凉爽，植物生长仅2～3个月。因此，这里的植被表现出以下特点：

(1)植被种类组成简单，植物种类的数目通常为100～200种。冻原植被没有特殊的科。其具代表性的科为石南科、杨柳科、莎草科、禾本科、毛茛科、十字花科和蔷薇科等，多是灌木和草本，无乔木。苔藓和地衣很发达，在某些地区可成为优势种，故冻原又译为苔原。

(2)植物群落结构简单，可分为一至二层，最多为三层，即小灌木和矮灌木层、草本层、藓类地衣层。藓类和地衣枝体具有保护灌木和草本植物越冬芽的作用。

(3)冻原通常全为多年生植物，没有一年生植物，并且多数种类为常绿植物，如矮桧、牙疙疸、酸果蔓、喇叭茶、岩高兰等。这些常绿植物在春季可以很快地进行光合作用，而不必去花很多时间来形成新叶。为适应大风，许多种植物矮生，紧贴地面匍匐生长，如极柳、网状柳。这些特点都是为适应强风而防止被风吹走以及保持土壤表层的温度使其有利于生长的缘故。

冻原主要分布在欧亚大陆和北美大陆。在欧亚大陆的冻原区内，随着从南到北气候条件的差异，冻原又分为四个亚带：①森林冻原亚带，这里的树木大多数是落叶松属、西伯利亚云杉、弯桦。灌木层中有矮桦和桧树。地被层中占优势的是真藓和地衣。沼泽占有一半以上的面积。②灌木冻原亚带，灌木以冻原亚带，灌木以矮桦为代表，还有圆叶柳、北极柳等。③藓类地衣亚带：这里藓类地衣占优势是最典型的冻原地带。④北极冻原亚带，分布在北冰洋沿岸，植被稀疏，完全没有小灌木群落。北美大陆北部的冻原与欧亚大陆冻原有很多相似之处。地衣冻原在北美有着比较广泛的发育。

我国的冻原仅分布在长白山海拔2100米以上，和阿尔泰山3000米以上的高山地带。长白山的山地冻原的主要植物有仙女木、牙疙疸、牛皮杜鹃、圆叶柳，并混生有大量的草本植物。阿尔泰山的冻原植物种类较少，属于干旱型的山地冻原，以镰刀藓、真藓、冰岛衣属等藓类和地衣植物为主。

草原上的绿色主人

“天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊”这句优美的诗句，在我们眼前呈现出了一派广阔无垠、绿草茵茵，蓝色的天，如云的羊群，风景如画的草原景象。吸引着多少人想策马扬鞭，飞奔在茫茫的草原之上。草原是美丽的，可是你知道吗？草原是温带地区的一种地带性植被类型。组成美丽草原的植物都是适应半干旱和半湿润气候条件下的草本植物，正是它们组成了草原植物群落这一大家庭。

草原在地球上占据着一定的区域。在欧亚大陆，草原从欧洲多瑙河下游起向东呈连续的带状延伸，经过罗马尼亚、前苏联和蒙古，进入我国境内内蒙古自治区等地，形成了世界上最为广阔的草原带。在北美洲，草原从北面的南萨斯喀彻河开始，沿着纬度方向，一直到达得克萨斯，形成南北走向的草原带。此外草原在南美洲、大洋洲和非洲也都有面积较小的分布。

草原的植物种类，既有一年生的草本植物，又有多年生的草本植物。在多年生草本植物中，尤以禾本科植物为优势，禾草类的种类和数量之多，可以占到草原面积的20％～50％，在草场特别茂盛的地方可以占到60％～90％以上。它们主要是针茅属、羊茅属、隐子草属、落草属、冰草属、早熟禾属等属中的许多种类。这些植物是草原的主人，它们构造了草原群落的环境，是群落的建群种。除此之外，在草原上还伴生有许多的双子叶植物以及其他形形色色的杂类草植物，如野豌豆、地榆、黄花菜、裂叶蒿等。它们有时成片生长，有时点缀在草原之中，把绿色草原装点得绚丽多彩。草原上除草本植物外，还生长着许多灌木植物，如木地肤、百里香、锦鸡儿，冷蒿、女篙、驴驴蒿等。它们有的成丛生长，有的相连成片，其中许多种类都是牛马羊所喜爱吃的食物。如木地肤就被少数民族牧民称之为羊的“抓饭”。可见它的营养价值有多高。

由于草原植物生长在半干旱和半湿润的地区，因此生态环境比较严酷，所以才形成了以地面芽植物为主的生活型。在这种气候条件下，草原植物的旱生结构比较明显，叶面积缩小，叶片内卷。气孔下陷、机械组织和保护组织发达，植物的地下部分强烈发育，地下根系的郁闭程度远超过地上部分的郁闭程度。这是对干旱环境条件的适应方式。多数草原植物的根系分布较浅，根系层集中在0～30厘米的土层中，细根的主要部分位于地下5～10厘米的范围内，雨后可以迅速地吸收水分。

草原群落的季相变化非常明显，它们的生长发育受雨水的影响很大。草原上主要的建群植物，都是在6～7月份雨季开始时，它们的生长发育才达到旺盛时期。还有一些植物的生长发育随降水情况的不同有很大的差异。在干旱年份，一直到6月份，草原上由于无雨而还是一片枯黄，到第一次降雨后才迅速长出嫩绿的叶丛。而在春雨较多的年份，草原则较早地呈现出绿色景观。有的植物种类在干旱年份仅长出微弱的营养苗，不进行有性繁殖过程，而在多雨的年份，它们的叶丛发育生长高大，而且还大量地结果，繁殖后代。

我国的草原是欧亚草原区的一部分。从东北松辽平原，经内蒙古高原，直达黄土高原，形成了东北至西北方向的连续带状分布。另外，在青藏高原和新疆阿尔泰山的山前地带以及荒漠区的山地也有草原的分布。我国的草原与欧亚草原相似，不同地区植物种类成分差异很大。但是针茅属植物却是比较普遍存在的，因此针茅属对于草原植被来说具有重要意义。在某种程度上可以作为草原，尤其是欧亚草原的指示种。

我国草原可以分为四个类型：即草甸草原、典型草原、荒漠草原及高寒草原。草甸草原主要分布在松辽平原和内蒙古高原的东部边缘。以贝加尔针茅、羊草和线叶菊为建群种，并含有大量的中生杂类草。种类组成十分丰富，覆盖度也较大；典型草原分布在内蒙、东北西南部、黄土高原中西部和阿尔泰山、天山以及祁连山的某一海拔范围内。以大针茅、克氏针芽、本氏针茅、针茅、冷蒿、百里香等植物为建群种。与草甸草原相比，种类组成较贫乏，盖度也小。但草群以旱生丛生禾草占有绝对优势；荒漠草原主要分布在内蒙古中部、黄土高原北部以及祁连山和天山的低山带。以沙生针茅、戈壁针茅、东方针茅、多根葱、驴驴蒿等种类为建群种，但群落中还有大量的超早生小半灌木等。种类组成更加贫乏、草层高度、群落盖度和生产力等方面都比典型草原明显降低；高寒草原是指在高海拔、气候干冷的地区所特有的一种草原类型。主要分布在高耸的青藏高原、帕米尔高原及祁连山和天山的高海拔处。它是以寒旱生的多年生草本、根茎苔草和小半灌木为建群种，并有垫状植物的出现。主要建群种植物有紫花针茅、座花针茅、羽状针茅、银惠针茅、拟锦针茅、青藏苔草和西藏蒿等。种类组成不仅稀少，而且草群稀疏、结构简单、草层低矮、生产力低下。

庞大的植物根系

植物一般分地上和地下两部分。地下的部分，我们叫它根系。根系是由几种根组成的，一种最初从种子幼胚的胚根长出来的，长得比较粗壮，能够垂直往土壤深处钻，叫做主根。主根可以向四面八方分叉，形成许多侧根。侧根又能够再次分叉，形成三级根、四级根等。主根和侧根上可以生出很多微小的根，嫩根先端还有许多白色的根毛，它们是吸收水分和养分的尖兵。

根系在土壤中的分布可以说有三大特点：深、广、多。

根扎入土壤的深度，随植物的种类和土壤的质地不同而不同。我国的枣树，生长在干旱土壤或丘陵地区，垂直根可以深达12米左右。有些蔬菜，根钻入土中也有1米左右。生长在根尖上一簇簇细小的茸毛能汲取土壤中的水分，土壤中有小气囊，为树根提供了氧气沙漠里的植物，在干旱的环境里，它们的根都练就了一套深入土层的本领。

根的数目极多，一株小麦的根可达7万条，总长达500多米。一株玉米长到8片叶子的时候，侧根的数目就有8000～10000条。如果把一株小麦的根毛接起来，总长度可达20千米。至于一株果树所有根的总数和长度，就更为惊人了。

根系的分布范围比树冠枝条伸展的宽度还要大得多，一株27年生的苹果树，根系水平延伸的最大距离可达27米，超过树冠的2～3倍。

植物的根系都长得这么长、这么多有什么用呢？是浪费吗？不！这是完全必要的，因为强大的根系首先可以把植物牢牢地固定在土壤中，根长得愈深，分布得愈广，植物就愈不容易被大风刮倒。

根系是植物的两大工厂(叶和根)之一，它负担着艰巨而繁重的工作。我们知道，植物生活中不能没有水分，以重量计算，植物身体各部分水分就要占80％以上。有了水分，植物这个绿色工厂才能制造出各种各样供植物生长发育所需要的食物来。另外，水分还经常要从叶的表面“逃走”，这叫做蒸腾。夏天温度高，水分的蒸腾特别厉害，这时如果水分供应不及时，植物就要枯萎，严重的会干死。有人做过统计，一株向日葵在一个夏天就需要水200～300千克。拿麦子来说，要结出500克麦粒，就需要约200千克的水。

植物需水量这么大，靠谁来供应呢？当然要依靠根系从土壤中吸收。我们可以想象，如果不是庞大的根系与含有水分的土壤微粒广泛接触，哪能保证水分对植物源源不断地供应呢？

植物在生长过程中还需要许多营养物质，如氮、磷、钾、硫等。这些营养物质不能在空中获得，必须依靠根系在土壤中到处寻找，有一些微量元素只有在土壤深处才能获得哩！因此，根系只有分布得又广又深，才能保证植物从土壤中获取生长所需要的大量养分。

有趣的是，植物地下的根这么多、这么长还不满足，它们还有一些“助手”。我们经常可看到在瓜藤的节上、玉米秆的基部，长出许多“不定根”来；有些植物如松树等的根部，还寄生着一种真菌，叫做“菌根”。它们都能帮助植物吸收水分和养分。

由此看来，植物的根系愈发达，对于植物的生长就愈有利。我们常说“根深叶茂”，正是这个道理。

植物的血管——茎

茎是植物的主要营养器官，担负着输导、支持、贮藏和繁殖的重任。根从土壤中吸取来的水和无机盐，要靠茎送往叶的“绿色工厂”去加工；叶进行光合作用的产品，也要通过茎运送到各个“仓库”去贮存。

植物的茎虽然多种多样，但都有节和节间的分化，能生叶或芽。茎大部分直立生长，但也有如葡萄、番薯等的攀缘茎、匍匐茎等。

金钱松的茎属直立茎茎多为圆柱形，这与它的生理功能及所处环境有关。因为在同体积下，圆柱形的表面积最小，而表面积越小，蒸腾量越小。所以，茎的这种形态是它生长在空气中长期适应的结果。

茎的内部结构大致相同。从锯木的断面可以清楚地看到：有些部分质地疏松，颜色较淡，这是春天形成的春材(早材)；有些部分质地坚密，颜色较深，是夏末秋初时长成的夏材(晚材)。每年生长的春材和夏材合起来就构成一个圆环，这就是记录树木年龄的“年轮”。

茎的另一个作用是支撑着庞大的树冠，支持叶、花、果展放在空间，有利于进行光合作用，有利于开花和结果，也有利于种子的散布。茎的基本组织还有贮藏营养的功能，地下茎及部分地上茎还可用于繁殖。

植物的胃——叶

植物上叶子的排列是很有讲究的。植物的叶子很多，特别是木本植物，它们的叶子好像是杂乱无章的，其实都按着一定的规则排列。这片叶子与那片叶子总是互相交错着，尽量谁也不遮盖谁。因为每片叶子都向着太阳，就能接受到更多的太阳光，增强光合作用，制造出更多的养料来。

叶子制成的养料主要是糖类——葡萄糖和淀粉。葡萄糖能溶解在水里，可以随时输送到植物的各个部分去，供给植物生长的需要。

叶子的组成叶子中存在着制造养料的“化工厂”。全世界现有的50多亿人口和无数的动物都得依靠这个工厂过日子。由此可见，这个“化工厂”有多么庞大。有人统计过，庄稼叶子的总面积往往比土地面积大15～100倍。如果把地球上所有的植物叶子加在一起，它们的表面积是地球表面积的几十倍。

植物的光合作用是一个极复杂的过程。直到现在，人们对这座“养料化工厂”的生产情况还未完全弄清，许多科学家正在研究，想模拟光合作用制造“粮食”和其他有机物。

植物性成熟的标志——花

春天来临，百花争奇斗艳，有雍容艳丽的牡丹，有幽香淡雅的兰花，有姿色秀美的月季等等，这些多姿多彩的鲜花给大自然带来了迷人的景色，令人赏心悦目。

阳春三月，鲜花盛开，拣起落在地上的一朵花仔细观察，首先看到的淡粉色的花瓣。如果把桃花纵着切开，能够清楚地看到内部的结构。

桃花的基部有一短小的花柄，它把花和茎连接起来，还能作为通道把茎内的营养物质传送给花，并对花起着支持作用，使花伸展在空中。花柄顶端膨大的结构是花托，像个杯子一样，在这个杯子的边缘生着花的各部分，最外层靠基部有绿色的小片，叫做萼片，他们共同组成了花萼；花萼的里面是粉色的花瓣，组成了花冠；当花里面的结构还没有成熟的时候，花不开放，花萼的花冠层层包裹，就像被子一样，保护着内部结构，所以人们又称他们为花被。再往里就是花蕊了，也有人叫花芯。它们呈密密的一丛。细看时，可见花蕊分成两种：花的结构一种是外围的许多细丝状的雄蕊，雄蕊的下面有细长的花丝，顶端膨大的黄色部分是花药，里面有花粉。如果用手指触摸，手指就沾上了黄色的花粉。被雄蕊簇拥在中间的是一枚亭亭玉立的雌蕊。雌蕊的顶端叫做柱头，中部细长的部分叫花柱，下部膨大的部分叫做子房，子房里面有胚珠。当雄蕊和雌蕊成熟以后，雄蕊花药中的花粉就散落出来，被风或者被昆虫带到雌蕊的柱头上，完成雌蕊受粉。传粉之后，又经过一系列的复杂变化，雌蕊的子房就渐渐膨大发育成果实，里面的胚珠发育为种子，其他的部分就枯萎脱落了。果实里面的种子实际上是新一代的极为幼小的植物体。别看种子小而无奇，但它发芽长大之后，就能长成和原来一样的植株和花朵。俗话讲“种瓜得瓜，种豆得豆，”“撒什么种子开什么花”。

植物的奉献——果子

被子植物传粉、受精后，由雌蕊的子房(或有花的其他部分参加)膨大而形成的器官，植物结实一般要经过受精作用。但有很多例外情草莓是一种假果，但它们的外面布满了小瘦果。况，有的没经过受精，子房发育成了果实，但不含种子，这叫无子结实或单性结实。有的经过受精，但胚珠发育受阻，子房也发育成了无子果实。多数植物的果实，仅由子房发育而来。叫真果，如桃、大豆等。有些植物的果实，除子房外，还有花的其他部分参加，最普遍的是子房和花被或花托一起形成果实，叫假果，例如梨、苹果、石榴等。多数植物一朵花中仅有一个雌蕊，形成一个果实，叫单果，如李、杏等。有些植物一朵花中有许多聚生在花托上的离生雌蕊，每一雌蕊形成一个小果，叫聚合板栗果，如莲、草莓、玉兰等植物的果实。有些果实由一个花序发育而成，叫复果，亦叫花序果或聚花果，例如桑、凤梨、无花果等。果实的构造比较简单，外为果皮，内含种子。果皮分外果皮、中果皮和内果皮三层。果皮的结构、色泽以及各层发达的程度，因植物的种类而不同。根据果皮是否肉质化，可把果实分为肉果和干果两大类。肉果的特征是果皮肉质化。依果皮变化的情况，肉果又分为浆果、核果和梨果。浆果的果皮除外面几层细胞外，其余部分都肉质化并充满着液汁，内含多数种子。核果的内果皮全由石细胞组成，特别坚硬，包在种子之外，形成果实；发达的中果皮是食用部分，由薄壁组织的细胞组成；外果皮即外皮，包括表皮和表皮下的几层细胞。梨果由子房和花托愈合在一起发育而成，食用的果肉是花托部分。干果的特征是果皮呈干燥状态。根据果皮裂开与否，干果又分为裂荔枝是浆果的一种，多汁的果肉内包着种子果和闭果。裂果是成熟后葖果皮裂开的果实，因果实的组成以及裂开的方式不同，裂果分为蓇果、荚果、蒴果和角果4种。闭果是成熟后果皮不裂开的果实，包括瘦果、颖果、翅果、坚果和双悬果等几种类型。果实和种子成熟后散布各处，以繁衍种族，其传播方式有风传、水传、动物传以及依靠果实裂开时所产生的弹力来传播。

生命的延续——种子

种子是种子植物特有的繁殖器官，孕育着植物新的生命。自然界能形成种子的植物有20多万种，占高等植物的绝对优势。一般的种子由种皮、胚和胚乳三部分组成。种皮是种子的“铠甲”，起着保护种子的作用；胚是种子最重要的部分，它是植物的雏形；胚乳是种子集种子结构中养料的地方。最大的植物种子要算椰子，直径有20厘米，重达10～20公斤。最小的种子是斑叶兰的种子，200万粒种子加在一起才有一克重。有些植物种子长寿，如古莲籽寿命有几千年，是种子家族的“老寿星”。橡胶树、柳树种子的寿命只有几个星期。

加工绿色的机器——叶绿素

植物的绿叶，被人们称为“绿色的工厂”。谁都知道，植物要制造有机物质，必须进行光合作用，当然也一定要有叶绿素的存在。

有些植物，例如稻子、红苋菜、秋海棠的叶子，常常是红色或者紫红色的。这些叶子虽然是红色的，但是叶子里也有叶绿素。至于这些叶子所以成红色，主要是含有红色的色青素的缘故，它们含的色青素很多，颜色很浓，把绿色盖住了。

要证明这件事儿，并不困难。你只要把红叶子放在热水里煮一下，就真相大白了。花青素是很容易溶于水的。而叶绿素是不溶于水的。在热水里，花青素溶解了，叶绿素仍留在叶子中，煮过后的叶子由红变绿了，这就证明了红叶子上确有叶绿素存在。

另外，许多生长在海底的植物，像海带、紫菜，也常常是红色或者是褐色的。其实，它们同样含有叶绿素，只不过绿色被另一种色素——褐色素遮住罢了。

至于，有些植物的叶子，像枫树、槭树的叶子，本来是绿色的，到了秋天就变为红色了，这是因为叶绿素被破坏，而花青素(它是红色的）显示出来的缘故。

世界上最大的和最小的种子

什么植物的种子最小？人们通常都会说是芝麻，因为人们常用芝麻来比喻小。其实，比芝麻小的种子还多着呢！种子的重量也可反映种子的大小，如以千粒重计算，芝麻是2～5克，烟草是0.14克，马齿苋是0.1克，四季海棠只有0.005克，也就是说，一粒芝麻比一粒四季海棠种子要重几百倍到上千倍。可是天鹅绒兰的种子更小得可怜，它细小得像灰尘那样，只要呼吸稍大一点，就会把它吹得无影无踪，可说它是最小的小弟弟了。至于大些的种子，如大粒蚕豆的千粒重可达200克，但还有比蚕豆重几千倍的种子。究竟什么植物的种子才算最大呢？生长在非洲东部印度洋中的塞舌尔群岛上的一种复椰子树，它的种子算得上是植物界中的大哥了，可以在海上漂浮到印度、斯里兰卡、苏门答腊、爪哇、马来西亚、桑给巴尔沿岸等地。尤以马尔代夫群岛最多，故又名马尔代夫椰子。一粒种子长达50厘米，中央有个沟，好像两个椰子合起来一样，重量竟有15000克。

复椰子树的果实也像椰子一样，外果皮是由海绵状纤维组成的。去了外面的纤维层，可见到有硬壳的内核，这就是种子。

植物生长需要“粮食”

我们人类是吃粮食长大的，那么，植物生长是不是也需要“粮食”呢？答案是肯定的。而且，植物的“粮食”还不用像人类一样费工夫去制造和寻找，因为它就在我们周围无所不在的空气当中。

地球周围围绕着一层厚厚的大气，这就是我们周围的空气。空气里主要有什么呢？科学家分析后发现，空气中78％的成分是氮气，21％的成分是我们呼吸所需要的氧气，还有约0.027％的成分是二氧化碳，其余的就全是一些含量非常微少的气体了。二氧化碳气体的含量在空气中是第三多，它就是绿色植物生存必不可少的“面包”。

含量才0.027％，那么多绿色植物，够“吃”吗？别担心，虽然才0.027％，但由于空气的总量非常巨大，算起来二氧化碳的数量也就很大了。自从植物勇敢地走出海洋登陆以来，已经有多少亿年了，植物一直不断地“吃”着这样的粮食，但大气中的二氧化碳含量并没有大的变化。

植物吸收了二氧化碳后会把其中的氧释放出来，而把其中的碳转化成自己身体的一部分，并固定下来。现在，地球上的陆生植物(主要是森林)每年仍能固定数以亿吨的碳。据计算，仅地球上的森林所含的碳就约有4000～5000亿吨，假如树木平均年龄为30年，每年就有大约150亿吨的碳就是被树木从二氧化碳转化成了木材，供给人类生活建设所用。空气中植物所需要的成分可不止是二氧化碳，含量最多的氮也是植物、动物乃至一切生物所必需的。植物所需的氮一般是通过吸取氮的化合物来获得的，因为植物大多没有直接从空气中获取氮的本领，那么，植物就没有办法利用空气中的氮了吗？当然有办法，因为有的植物可以开设“地下氮肥厂”。

在自然界中，存在着这样一种奇特的现象：在许多高等植物的根中，经常会有细菌和真菌共同生活在一起，它们相互依存，联系密切，在许多情况下可以称之为“相依为命”，这种现象就叫做共生。共生是植物与植物以及植物与微生物之间长期相互适应的结果。当你走在大豆田里，满眼绿油油的一片，随风摇曳，真的很惹人喜欢。拔出一棵大豆，你就会发现在大豆的根上有许多小圆球，用手使劲挤压一下，小圆球还会有许多液体流出来。这些奇怪的小圆球是什么呢？它们就是我们所说的“地下氮肥厂”——根瘤，也是植物界中最常见的一种共生现象。

豆科植物的根也会和人一样得“肿瘤”？别害怕，肿瘤对人类来说在许多情况下都是非常有害的，甚至是致命的，但是豆科植物根上的这种“肿瘤”，对豆科植物来说却是有益无害的。

豆科植物的肿瘤一般总是生长在根上的，所以人们顾名思义称之为根瘤。根瘤并不是植物本身先天所具有的，而是由于土壤中的根瘤细菌侵入植物根部而生成的，不同的豆科植物，它们能生成的根瘤的形状也不一样：大豆的瘤是圆形的；豌豆的瘤是椭圆形的；苜蓿的瘤是手指状，还有分枝。不同植物的根瘤颜色也不尽相同：有褐色、灰褐色和红色。

尽管根瘤的性状不同、颜色各异，但内部的基本构造却是一样的，它们都是植物为根瘤菌“建造”的“安乐窝”。

根瘤细菌有很多种，常见的根瘤细菌大多专门侵染豆科植物的根，而且不同的根瘤细菌会选择不同的豆科植物作为伴侣。根瘤菌自身身体极小，宽只有0.5～0.9微米，身长不过1～3微米。它们的模样也不全相同，有的像根短棍，有的像个圆球。在没有找到寄主之前，根瘤菌在土壤中呈短杆状，有鞭毛，过着腐生和寄生的“懒散”生活。它们自己不劳动，仅仅靠一些腐烂的植物的根、茎、叶供给其自身发育和繁殖的营养。当豆科植物在土壤中开始生长以后，它们的根部会分泌一些物质，根瘤菌一见到这些物质便纷纷聚集过来，在豆科植物根的周围大量繁殖，有的还钻到豆科植物根部表皮的里边去。豆科植物的根细胞受到这些根瘤菌的刺激就会发生分裂，使皮层细胞不断增多、细胞变大，然后就形成了许许多多凸起的瘤状物。

根瘤菌进入豆科植物根部以后会大量繁殖，同时在形体上也会发生很大变化：鞭毛失去了，形状也不规则了，体积也比在土壤中过流浪生活时大了几十倍。随着自身在形体上发生的变化，根瘤菌的机能也发生了变化，它们抛弃了过去靠腐生和寄生生活的“懒散”习惯，变得又勤劳、又能干，还学会了新本领——能固定、摄取空气中的氮！

根瘤菌在植物中定居下来以后，大豆会把由根部吸收来的水、无机盐以及由叶子制造的有机物质免费供应给它们，作为它们制造养料时所需要的物质和能源；而根瘤菌则发挥它本身的特有的优势，依靠体内特殊的固氮酶，把空气中的分子态的氮加工成氨和氨态化合物，为大豆免费提供氮肥。你看，豆科植物有了根瘤菌这个好朋友，不就等于有了一座私家独享的“地下氮肥厂”了吗？

根瘤菌与大豆配合得很默契，它们亲密合作，互相帮助，互通有无，过起了共同的生活，这种相互合作的关系会维持很长一段时间，一直到豆子成熟时才宣告结束。等到来年，新的豆科植物在被种植时，它们还会再重复以前的故事。

根瘤菌为什么能固氮呢？在工业化生产氮肥肘，人们使用铁做催化剂，还必须在高温、高压条件下才能合成氨。当然，根瘤菌是不可能制造出这种条件的，它们另有高招。在根瘤的发生过程中，根瘤菌的细胞内会产生多种与固氮相关的酶。这些固氮酶是一种生物固氮催化剂，在常温常压下就能够催化氨的形成，固定氮素。不过，根瘤菌的固氮酶固定氮素有一个非常重要的前提条件，那就是必须保证严格无氧的条件，这就难怪有益的根瘤菌只生长在地下了。

根瘤细菌在空气中获取的氮素一般会有三种用途：一部分供给根瘤细菌自身生活的需要；一部分供给豆科植物的生活需要；还有一部分会随豆科植物的根系遗留在土壤里，可以提高土壤肥力。

从豆科植物开花到籽粒成熟这段时间，是根瘤菌固氮活性最高的时期，这时的固氮量占根瘤菌一生固氮量的80％。据科学家测定，一亩大豆的一生中，与它共生的根瘤菌能固定空气中的氮6.75千克，折合硫酸铵33.75千克。你看，根瘤菌的固氮本领有多大啊！豆科植物一生中积累的氮素，约有2／3是由根瘤菌固定的。地球上所有生物每年固定的氮素约为1亿吨，而与豆科植物共生的根瘤菌的年固氮量就有5500万吨，占地球上所有生物固氮量的一半以上。这个数字相当于含氮量为21％的化肥硫酸铵26190万吨，如果用设计年产量为100万吨硫酸铵的化肥厂来生产这些氮肥，那么至少需要兴建261个。可以设想，根瘤菌为人类节省了多少资金开支、节约了多少能源。由此看来，人们把豆科植物的根瘤比作“氮肥加工厂”是完全有道理的。

正是因为根瘤菌有这么大的固氮本领，所以人们对豆科植物根上的肿瘤从来就没有医治过，而且不但不医治，还采用接种等办法，在土壤中大量繁殖根瘤细菌，促使豆科植物与根瘤菌密切合作，形成大量根瘤，以利豆科植物的生长，获取豆科作物的高产。

在农业生产中，人们为了满足农作物对氮素的需要，通常采取的措施就是施加氮肥。但氮肥的生产会耗费资源、增加污染，化肥施用多了还会使土壤板结、酸化，破坏宝贵的土地资源。空气中有78％是氮气，如果所有的植物都能够利用空气中的氮气，那该有多好啊！随着基因工程学的迅速发展，科学家已经能够把根瘤菌的固氮基因转移到其他细菌身上。现在，日本的科研人员已经从土壤中分离出固氮菌，并把它们成功地转接到无菌水稻的根部，通过感染实验，发现可产生固氮能力。此外，通过杂交改良，将来也有可能培育出具有固氮能力的新品种，到那时，水稻、玉米，甚至有更多的农作物将加入固氮植物的行列，能够自己固氮，人们就可以少施用甚至不施用氮肥，人们再也不用担心因为施用氮肥而引起环境污植物的光合作用染和资源破坏了。这样不仅可以减少投资，还可以获得农业丰收呢，这是一个多么美好的前景啊！但愿在不久的将来就可以实现。

空气不仅为植物提供了赖以生存的食粮，还对植物的生态作用起着举足轻重的影响。空气的流动就是风，风对植物的作用是多方面的，它能直接或者间接的影响植物的生长和发育。强风能降低植物的生长量。有实验证明，风速在每秒10米时，树木的高度生长量要比风速每秒5米时少1／2，要比无风时少2／3。一般来说，随着风速的加大，会引起植物的叶面积减少、节间缩短、茎的总量减少。造成植物矮化。强风还能造成畸形树冠。在盛行一个方向强风的地带，植物常常都长成畸形：乔木树干向背风方向弯曲，树冠也向背风方向倾斜，形成所谓的“旗形树”。这是因为树木向风面的芽由于受到风的袭击，遭到机械摧残和因水分过度蒸腾而死亡；而背风面的芽由于受风力较小，成活较多，枝条生长较好。因此，向风面不长枝条，或者长出来的枝条受风的压力而弯向背风面，这些都严重影响植物的生长。在强风区生长的树木，一般都有强大的根系，以增强植物的抗风力，否则就要“躺倒休息”了。此外，风还可以帮助某些植物传播花粉，是它们传宗接代必不可少的护理员呢！

植物的“血液”

人有血液，动物有血液，难道植物也有血液吗？有的。在世界上许多地方，都发现了洒“鲜血”和流“血”的树。

我国南方山林的灌木丛中，生长着一种常绿的藤状植物——鸡血藤，总是攀援缠绕在其他树木上。每到夏季，便开出玫瑰色的美丽花朵。当用刀子把藤条割断时，就会发现，流出的液汁先是红棕色，然后慢慢变成鲜红色，跟鸡血一样，所以叫“鸡血藤”。经过化学分析，发现这种“血液”里含有鞣质、还原性糖和树脂等物质，可供药用，有散气、去痛、活血等功用。它的茎皮纤维，还可制造人造棉、纸张、绳索等，茎叶还可做灭虫的农药。

南也门的索科特拉岛，是世界上最奇异的地方，尤其是岛上的植物，更是吸引了世界各地的植物学家。据统计，岛上约有200种植物是世界上任何地方都没有的，其中之一就是“龙血树”。它分泌出一种像血液一样的红色树脂，这种树脂被广泛地用于医学和美容。这种树主要生长在这个岛的山区。关于这种树，在当地还流传着一种传说，说是在很久以前，一条大龙同这里的大象发生了战斗，结果龙受了伤，流出了鲜血，血洒在这种树上，树就有了红色的“血液”。

英国威尔有一座公元6世纪建成的古建筑物，它的前院耸立着一株已有700年历史的杉树。这株树高7米多，它有一种奇怪的现象，常年累月流着一种像血液一样的液体，这种液体是从这株树的一条2米多长的天然裂缝中流出来的。这种奇异的现象，每年都吸引着数以万计的游客。这颗杉树为什么会流“血”，引起了科学家的注意。美国华盛顿国家植物园的高级研究员特利教授，对这颗树进行了深入研究，也没找到流“血”的原因。

会流“血”的植物，流出的真是血吗？不是血液又是什么东西？这些都有待进一步研究。

植物也有“眼睛”吗

植物为什么有那么强的趋光性？它们是怎样知道太阳何时升起又何时落下？向日葵为什么会追随着太阳转动，它靠什么来确定太阳的位置？科学家明确地告诉我们：植物也是靠眼睛来“看”的。

说植物有眼睛一点也不奇怪，早在20世纪初，植物学家在研究烟草新品种时，就已经发现了植物对光照的敏感。种烟草是为了收获烟草而非种子，烟草若是开花结籽，养料就会消耗到这上面而影响烟叶生长。于是有人就绞尽脑汁培育只长叶子不开花的烟草，结果成功了，新品种在整个夏季和秋季都不开花。但是新的问题又出来了：不开花就不结籽，没有种子第二年拿什么播种呢？人们只得在严寒来临之前把烟草从地里挖出来搬进温室。值得庆幸的是，烟草到了温室不久就开花结籽了。人们对这一现象发生了兴趣：烟草为什么在露天地里不开花，进了温室就开花？是不是温度的关系呢？这个假设很快就被实验否定了。难道是移动的关系吗？这个假设不久又被否定了。是不是光照时间不同造成的呢？人们建了一座密不透光的房子，在夏天把种在花盆里的烟草搬进搬出，让它像冬天一样，每天只能见到六七个小时的阳光。烟草果然在夏季开花了。为了使数据更科学更准确，人们又做了一个恰好相反的实验。在冬季太阳落山后，对温室里的一部分烟草用电灯再额外补充几小时光照，使烟草受光照时间和夏天一样长。结果烟草像夏天一样不开花，而没有得到额外光照的烟草却都开花了。烟草开花的秘密终于被揭开了。

通过实验研究已经证实，接受光照时间的长短，是植物决定开花与否的原因之一。世界上的植物大致分三种情况：有光照时间必须在12小时以上才能开花的“长日照植物”，如小麦、蚕豆等；也有光照时间短于12小时才能开花的“短日照植物”，如大豆、烟草等；还有一种“中性植物”，它们开花对光照时间并无特殊要求。

那么，植物的识光“慧眼”到底在哪里呢？人们在研究中发现，几乎每种植物细胞中都含有一种专门色素——视觉色素。这是一种带染色体的蛋白质分子，虽然在植物细胞中含量甚微，却具有吸收光的能力。它不像一般色素如叶绿素把光作为能源，只对一定波长的光作出反应，它可以把光作为信息源，对不同波长的光作出反应。也就是说，它们使每一个细胞都成为一个光感受器，这些光感受器不仅能“看见”光，还能识别光的强度和光照时间的长短。吸收到清晨淡黄色的光时显得活跃，犹如植物睁开眼睛；吸收到黄昏暗红色的光就变得迟钝，就像植物闭上了眼睛。根据色素分子结构的细微变化，植物就能知道是旭日东升，还是夜幕降临了。

植物从根梢到叶尖有完整灵敏的感觉系统，它根据视觉色素这双“眼睛”的不同指示，准确、及时地对光作出不同反应：或开花，或合拢，或枝叶扭转，或茎株拔高，随时把自己调整到适于生长繁衍的最佳位置上。

虽然人们已经发现了植物的“眼睛”，但对它的认识还没有达到应有的深度。植物通过光能不断地制造视觉色素，视觉色素通过光反过来又控制着植物的生长。人类利用光能不能任意把化合物从一种形式转变为另一种形式？这里面的奥秘还有待科学家们去不断探索。

植物的“体温”

我们知道，人和许多动物都有一个大致稳定的体温，植物也有体温吗？科学家研究的结果表明，植物体和人体一样，其本身也是有一定温度的。但与人体的温度基本维持稳定不同，植物体的温度通常接近于大气温度(根的温度接近于地温)，并随环境温度的变化而变化。当植物温度低于外界环境温度时，它就会吸收大气中的热量或吸收太阳辐射能，使自己的体温升高；当植物体的温度高于气温时，植物就会利用蒸腾作用和对光线的反射来使体温降低。

在植物体中，植物的各部分的温度并不总是相同的。以对温度反应最为敏感的叶片为例：白天因为受太阳的照射，在强烈阳光的照射下，叶温可以高出气温10℃以上；到了夜间，植物的叶片温度就会比气温低，特别是叶缘和叶尖部分，表现得更为明显。

植物的呼吸作用也能放出一部分热量，这会影响植物的体温吗？一般不会。因为植物的呼吸作用释放出的热量很少，而且很快就散失到大气中去，只有一些特殊的植物在特殊的时期才会有所不同。例如王莲、天南星等大型花卉，在合适的条件下能进行强烈呼吸，以至于引起植株体温明显升高。植物的体温严重依赖于环境温度制约了植物的分布地域，使得大多数植物只能在它们熟悉的温度带里生存、繁衍。在隆冬季节，如果人们将一株香蕉从风和日丽的海南岛带到冰天雪地的黑龙江，并且没有采取任何保护措施，毫无疑问，这株香蕉肯定会变成一个“大个冰棍”，死得惨不忍睹。同样，如果我们将北方栽种的苹果移栽到了海南岛等热带地区，如果没有采取正确的措施，苹果树也不会正常开花结果的。

植物对温度变化的适应能力是不同的，不少植物能在较宽的温度范围内生活，即能适应较大的温度变动。例如松树、桦、栎等植物，能在零下5～55℃的温度范围内生活，这类植物人们称之为广温植物；还有一类植物只能生活在很窄的温度范围内，不能适应较大的温度变动，这类植物就被人们称为窄温植物。窄温植物对温度的要求很严格，它们必须生活在特定的温度条件下才能正常生长发育。如在低温环境中生存的雪球藻，只能在冰点范围内发育繁殖；而喜欢高温的椰子、可可等植物，只分布在热带高温地区。典型的热带植物椰子，在海南岛南部就能生长旺盛、果实累累；但到了海南岛的北部果实就会变小、产量显著降低；如果移栽到了广州，这种植物不仅不能开花结实，而且还不能存活，干脆死掉了。你看，椰子对温度的要求多么苛刻！

一般来说，短期的高低温对植物的影响并不是很大，很多植物是可以忍受的。但是，如果超出正常温度的时间一长，植物就会受到伤害，特别是含有水分较多的植物更是如此。例如仙人掌，在0℃以下几个小时都没有影响，但是低温延长到十几个小时以上时，仙人掌就会受害致死。

当然，温度的超常变化并不总是对植物起破坏性作用，有些起源于北方或者高海拔地区的植物，植株或种子还必须经过一定时间的低温刺激后，才能正常发芽、生长、开花结果。以冬小麦为例，只有在经过冬天的低温后，冬小麦才能正常地开花结果，否则就不能顺利地结出正常的种子。再如牡丹、芍药等植物的种子，其胚芽有进行休眠的特性，必须经过5℃以下的低温刺激后才能生长出土。因此，这些植物的种子，秋季采收后如果放在干燥的室温中保存，第二年春季播种后就会只能长根，而不发芽、不出土。所以，这类植物的种子必须秋天就播种，或经过沙藏低温处理，让胚芽经受冬季的低温刺激，这样才能正常发芽生长。

植物不仅在生长发育上对温度敏感，在产品质量上与温度也有很大的关系。例如果树，在果实成熟期内如果有足够的温度，果实的含糖量就高，味道就更甜，果实颜色也更好看；反之，如果温度不足，就会造成含糖量降低，酸度增加，香味减少，品质就会下降。因为在果实成熟期，足够的温度能促进果实的呼吸作用，使果实内过多的有机酸加快分解和氧化，降低果实内有机酸的含量。在我国，四川、湖南、湖北等省所产的柑橘，因成熟时温度较低，就要比温度高些的广东所产的柑橘含酸量高。又如我们经常见到的葡萄，在果实成熟期内如果温度较高、空气较为干燥时，其果实品质也就会好；当温度低于16℃时，果实就会成熟得很慢，含酸量高而含糖量低。新疆吐鲁番的葡萄闻名遐迩，就是因为在葡萄成熟的季节，吐鲁番盆地的白天气温高、光照强，而且昼夜温差比较大，常常在10摄氏度以上，所以果实含糖量高达22％，甚至还要高呢！但是，如果果实成熟期温度过高，也会对果实的品质产生不利影响，一般会使果实变小、果实成熟期不一致、果肉发绵、香味减少，颜色也不那么鲜艳了，而且果实中维生素C的含量也会降低，品质当然就会下降很多。因此，在引种作物和进行农业栽培规划时，必须注意植物与温度的关系。

虽然温度能限制植物分布，但也是相对的。人们通过利用植物对温度的适应性，对植物逐步进行“抗寒锻炼”或“抗热锻炼”，再加上一些其他的辅助措施，就能使植物突破原来的惰性，高高兴兴地迁移到新的环境中去。在我国，“北种南移”和“南种北移”的工作已经部分获得成功。如水稻原产亚洲热带，现在已经栽种到我国最北部北纬53度以上的地区；黄瓜原产印度热带，西瓜原产南非热带，苦瓜、南瓜来自亚洲热带，现在都早已在我国大江南北各地正常生长。在我国科技人员的共同努力下，“柑橘北上，苹果南下”的梦想也已经成为事实。也许有一天，南方的荔枝也能在北方普遍栽种，到那时候，我们就再也不必再让荔枝睡在冰水里，辛辛苦苦地“长途跋涉”来供应北方市场了。

植物的呼吸

我们常称动物的呼吸为“吐故纳新”，植物也会呼吸吗？当然。同动物一样，植物也要通过呼吸作用将植物体内的某些有机物质进行分解，释放出供给植物各项生理活动所需要的能量，并在此过程中合成新的生命物质。植物的呼吸作用根据需要氧的参与与否，可以分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类，这是与动物的呼吸不同的。

有氧呼吸，顾名思义就是需要氧气参与的呼吸作用，其主要特点是吸进氧气，氧化分解有机物而释放二氧化碳。

如何证明植物会做有氧呼吸呢？让我们来做一个小实验：随便摘几片叶子，把它们装到一个瓶子里面，然后将瓶子密封，并放到一个阴暗的地方。隔一夜以后，打开瓶塞，向里面倒一点澄清的石灰水，摇动几下，结果会怎么样呢？澄清的石灰水变得浑浊了。奇怪，这是什么原因呢？原来，澄清的石灰水里含有很多氢氧化钙，这种物质有个特点，只要遇到二氧化碳，它就会和二氧化碳起化学反应，并生成一种叫做碳酸钙的白色沉淀物，使石灰水变得混浊。这个现象说明，瓶子里面产生了许多二氧化碳，比大气中的比例大多了。如果我们再将一根燃烧的火柴伸到瓶子里面，火柴很快就熄灭了，这说明，瓶子里面缺少了支持燃烧的物质——氧气。

这个小实验很简单，但足以证明植物的有氧呼吸是和动物一样吸收氧气、放出二氧化碳的。长期贮存菜或甘薯的地窖里，由于蔬菜或甘薯的呼吸作用，会使得地窖中的二氧化碳的浓度大大升高，氧气的浓度大大降低。如果人贸然进入地窖就会发生窒息晕倒，严重的会导致死亡。因此，在进入这些地方之前，要先用一支点燃的蜡烛或小灯放到地窖中试验一下，如果蜡烛或小灯很快就熄灭了，则千万不要进去，一定要通风一段时间以后，继续检验，没有问题再进入这些地方。

植物的另外一种呼吸作用就是无氧呼吸。无氧呼吸就是植物的细胞在无氧的条件下，把一些有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出能量的过程。一般来说，高等植物的无氧呼吸都会产生一些酒精、乳酸等代谢物。比如苹果放的时间久了，内部果肉部分就会有酒味，这就是苹果因无氧呼吸产生酒精造成的。相类似的，马铃薯块茎、甜菜块根、胡萝卜和玉米胚等，在进行无氧呼吸后则会产生乳酸。

在无氧条件下，高等植物可以进行短期的无氧呼吸，以适应不利的环境条件，比如熬过水淹等灾害。但是，如果植物缺氧时间过长，不但无氧呼吸所产生的酒精和乳酸就会对植物体造成毒害，植物生长的能量也会供应不足，这将使得植物体内部的分解大于合成，导致植物因饥饿致死。所以，植物的无氧呼吸只是植物适应严酷的自然环境的权宜之计，有氧呼吸才是植物进行呼吸作用的主要方式。

我们通常所说的呼吸作用(包括有氧呼吸和无氧呼吸)在光下和暗处都能进行，人们通常称之为暗呼吸。20世纪60年代，科学家们发现，植物体内还存在着另外一种“呼吸作用”，这种呼吸作用只有在光照下才能进行，因此被形象地称为光呼吸。光呼吸现象在所有的高等植物中都存在，它把光合作用过程中产生的部分有机碳转变为二氧化碳，并把这些二氧化碳重新释放出去。光呼吸的存在在某种意义上来说是一种浪费，因为光呼吸整个反应的许多过程都是消耗能量的，而且它还能影响二氧化碳的固定速度。目前，光呼吸的作用机理已经被科学家搞明白了。原来，它主要是消耗了绿色植物叶片在光照下形成的乙醇酸这种物质。从乙醇酸的合成，到乙醇酸被氧化，形成二氧化碳再释放出去，这是一个相当复杂的过程，这一系列反应是在三种细胞器中完成的，它们分别是叶绿体、过氧化物体以及线粒体。

通过科学方法的测定人们已经知道，光呼吸所释放出的二氧化碳大约占整个光合作用二氧化碳固定量的20％～27％，也就是说，它把光合作用所固定的四分之一左右的碳又变成了二氧化碳释放出去。植物做了极大的努力，将太阳光能转变为化学能，将二氧化碳合成为有机物，并将化学能储藏在有机物中。可是光呼吸却把植物辛辛苦苦积累的一部分能量和有机物浪费掉了，这是为什么呢？有些人认为，光呼吸可以保护叶绿体，使叶绿体免受强光的伤害，不过并没有充分的证据来证实，所以，到目前为止，植物为什么会进行耗费能量的光呼吸还是一个令人费解的谜。

植物的呼吸作用是有热放出的，这是因为植物细胞分解有机物时，不能利用的多余能量就会以热的形式散发出来。如果把正在萌发的种子用棉布包起来进行隔温，那么种子的温度就可以达到四十度以上，有许多种子也会因为温度太高而死亡。所以，刚刚收获的湿种子如果堆积在一起，就会因为温度升高而引起霉烂；新鲜的植株堆积在一起，时间较长时也会发生霉变；如果植株在晾干的过程中不彻底，植物体仍然有部分呼吸能力，那么，在长期堆积在一起以后，内部的温度就会升高很多，严重的话甚至可以引起植株自然燃烧。

其实，我们的祖先很早就认识到了植物的呼吸作用带来的后果，并在生产、生活中采取了正确的措施。例如早稻在浸种催芽时要用温水淋种和时常翻新，目的就是控制温度和通风，使呼吸作用能够正常进行；稻田的晒田、作物的中耕松土、黏土的掺沙等耕作方法，可以改善土壤的通气条件，使根系得到充足的氧气进行呼吸；刚收获的植物种子要摊成薄层，快速晾干，以免种子因呼吸作用温度升高而引起霉烂……

现在，人们更是主动利用植物的呼吸作用，让它为人类的生产、生活服务。如在粮食贮藏期间，人们应用通风和密闭的方式，或者在密闭的粮仓中充入氮气，以抑制粮食的呼吸作用；在储藏蔬菜、果实的实践中，人们发明了一种叫做“自体保藏法”的储藏方法，在密闭的环境中，利用果实、蔬菜呼吸作用放出的二氧化碳，使二氧化碳保持一个合适的浓度，从而抑制呼吸作用，延长贮藏时间……

植物的颜色

地球上的植物大约有40多万种，它们的颜色是五彩缤纷的。然而，万变不离其宗，他们都是由三大“法宝”——卟啉、类叶色素和黄酮类(花青素)三种物质相互变化而派生出来的。

我们先来看看卟啉类物质的颜色，它是绿色植物的基础物质。例如，植物体通常含有的叶绿素A和叶绿素B等都是卟啉类化合物，一切绿油油的植物颜色都是它的贡献，它可以在日光下合成，也可以在日光下分解。

类叶色素有三个同分异构体，都是有颜色的物质，主要存在于植物的叶子和果实中，在没有光照下，植物也能合成它。但是，它有一个特性，植物一旦合成了它就不易分解，植物某些部分有固定的颜色大都是它的贡献。

黄酮类又称花青素，它是决定花色的基础物质，五彩缤纷的花色就是它的贡献。它性格活泼好动，颜色常随外界的条件，如酸碱性和光照等的变化而变化。

那么，这三大法宝又是如何使植物变化颜色的呢？人们都知道，植物在幼苗时叶子呈黄绿色，长大后叶子变深绿色，到了秋冬又枯黄了。那么，植物叶子的这种颜色的变化，其化学机制是怎样的呢？

原来，植物初生嫩叶时，光合作用能力较弱，合成叶绿素的能力相应较低，而合成黄色类叶色素的力量稍强。由于黄色的类叶色素和绿色的叶绿素混合在一起，所以，初生幼苗叶子都呈黄绿色。夏天到了，植物也逐渐长大，合成叶绿素的能力大大增强，叶子中叶绿素的含量大大增加，此时叶子就变成郁郁葱葱的深绿色了。到了秋冬，光照减弱，叶子合成叶绿素又相对减少，加上此刻植物体内的某些酶又出来分解叶绿素，而类叶色素一旦形成就不易分解，所以，一到冬天，除常绿植物外，其他植物的叶子都变枯黄了。

然而，并不是所有植物叶子都符合上述变化规律。例如枫叶，由绿变成红再变黄；又如红苋菜的叶子，一开始就是红的。但是，这也可用上述三大法宝关系去解释，它的叶子含类叶色素和花青素特别多，所以，一开始就呈现红色。

花的颜色多样，变化也较复杂，有的同类植物却开出不同颜色的花朵，也有同一株植物早晚开的花颜色不一样。但是，万变不离其宗，这都是花青素在不同条件下，呈现不同颜色的缘故。

花青素化学性质活泼，可以跟植物体内的金属离子结合，或者受植物体液酸碱度影响而呈现不同颜色。例如，把红色牵牛花泡在肥皂水中，就会变成蓝色，随着再把它浸到食醋中，它又会恢复红色。同一种花，由于品种不同，花内体液酸碱度不同，所以开不同颜色的花，原因就在于此。此外，有的植物花色和日光的强弱有关。例如，芙蓉花上午开白花，中午变粉红，这是花青素在不同太阳光强度下，呈现不同的化学结构，从而产生不同颜色之故。

现在再看植物果实颜色的变化。以桃子为例，桃子初结时呈绿色，长大后光照面呈红色，成熟时呈黄色。这个有规律的变化也是叶绿素和类叶色素联合变的“戏法”。因为，果实初结时，需要大量糖类化合物，叶绿素是合成糖类化合物的能手。所以，植物初结果时，果实里的叶绿素占主要优势，这就是几乎一切果实初结时都呈绿色的缘故。后来，植物果实长到了一定大时，就会逐渐放出催熟激素——乙烯，它是不利叶绿素合成而有利类叶色素合成的，而强光对合成类叶色素也颇有利，因此，光照一面的果实，类叶色素稍多，常呈红色。果实成熟后，基本上停止叶绿素的合成，于是，呈黄色的类叶色素就大量合成出来，果实就变黄了。果实腐烂变褐黑色是因为果实膨胀裂开，使果肉接触空气，其所含的氧化酶帮助空气氧化催化果实内有机化合物，氧化成黑色的醌类化合物。当然也不是所有植物的果实都符合上述规律，例如西瓜就内红外绿，番茄成熟后全身都显红彤彤的，这也是类叶色素在不同条件下所引起的。

植物的颜色变化仍有许多谜有待揭开，例如，植物体是怎样根据自身需要，在不同时间合成三大法宝的？为什么花青素只在花里存在，而在其他器官几乎极少发现呢？

植物分辨上下的本领

一粒种子，从一萌芽开始就知道茎往上长，根朝下扎。那么，它是怎样知道“上”“下”的概念的呢？是什么力量让它选择这种生长方式的呢？这是许多植物生理学家一直感兴趣的问题。

牛顿发现的万有引力，给植物学家带来启发，人们认识到，地球的吸引力是影响植物生长方向的重要因素。那么促使植物茎上根下生长的力量是什么？著名生物学家达尔文曾观察到，植物的根和芽在改变生长方向时，各部位细胞的生长速度是不同的，至于其原因，他当时无法作出更进一步的解释。

1926年，美国植物生理学家弗里茨·温特第一次发现了植物生长素的秘密。他做了一个实验，使植物的胚芽鞘一面接受光照，一面对着黑暗处，结果胚芽鞘在生长过程中渐渐向有光的方向弯曲。从胚芽鞘中，温特分离出一种化合物，因为这种化合物具有促使植物生长的功能，所以温特称之为植物生长素。他发现，生长素总是爱聚集到遮荫的一侧，因而使植物的遮荫部分生长加快，而相对缺少生长素的受光部分则生长较慢，结果导致植物发生弯曲。于是温特指出，植物茎叶的弯曲是由生长素在组织内分布不均造成的。在重力条件下，生长素也会向植物下部积累，使植物根向下长，茎向上长。这一发现，吸引了众多科学家对生长素的研究。他们通过实验进一步发现，生长素在根细胞内的分布也不对称，水平放置的根，上面要比下面生长快，促使根向下弯曲生长。

后来，美国俄亥俄州立大学的植物学家迈克尔·埃文斯和他的同事在研究中又有了新的发现，植物在弯曲生长的过程中，无论根冠下侧还是芽的上侧，都含有大量的无机钙。由此，他们提出一个新理论：无机钙在植物生长方向上起举足轻重的作用。对此，埃文斯是这样解释的，因为根冠中有极为丰富的含淀粉体的细胞，淀粉体在贮存淀粉的同时也贮存大量无机钙。在重力的作用下，淀粉体会把内部贮存的钙送到根冠下侧，使根向下生长。这时如果用实验手段阻止钙的移动，植物就会表现出非正常的生长方式。植物的芽也是这样，淀粉体也能将贮存的无机钙送到上侧细胞中。因此说无机钙对植物生长方向有着不可缺少的作用。

如果真是这样，重力可以使无机钙到达根冠下侧，那么把无机钙送到芽上侧的力量又是什么呢？美国得克萨斯州立大学的斯坦利·鲁进一步研究发现，由于细胞的上端和下端电荷数量不同，这种不一致引起了细胞极化。当为数众多的被极化细胞排列在一起时，会产生有足够吸引力的总电荷，是总电荷吸引着带相反电荷的钙原子在植物体内来去自如地上下移动的。因此他认为，控制植物生长方向的是细胞的极性。

研究并未停顿，争论也并未终止，到底植物的生长方向由什么决定，还是一个有待探索的谜。

植物的酸甜苦辣

甜甜的蜜桔、酸酸的葡萄、苦苦的黄连、辣辣的尖椒，我们之所以能感受到这么多的味道，一方面是由于我们舌面上有味蕾感受器，另一个原因是由于植物本身就有酸甜苦辣的独特味道。为什么蔬菜、水果能有各自的味道呢？这是由于它们本身所含的化学物质的作用。

首先说说酸。就说能酸掉牙的酸葡萄吧，它含有一种叫酒石酸的物质，还有酸苹果所含的是苹果酸，酸桔中所含的是柠檬酸等等。与之相对应的人的酸觉味蕾分布于舌前面两侧，所以那酸溜溜的感觉总是从舌边上发出来。

有甜味的植物是因为体内含有糖分。比如葡萄糖、麦芽糖、果糖、丰乳糖和蔗糖等。这里边甜味最大的则非果糖莫属，而且果糖更利于被人体消化吸收；其次是蔗糖，难怪以蔗糖为主的甘蔗、甜菜吃起来甜得要命。感受甜味的甜觉味蕾分布在人的舌尖上，如果想知道某种水果甜不甜，用舌尖舔舔就清楚了。

许多苦涩的植物是因为它们含有生物碱的缘故，像以苦闻名的黄连，它就含有很多的黄连碱；黄瓜、苦瓜味苦是它们含有酸糖体的缘故。而苦觉味蕾多分布于人的舌根处，当吃过苦的食物后，那苦涩的滋味就在人的喉咙里经久不散了。

植物的辣味，原因复杂。辣椒的辣是因其含有辣椒素；烟草的辣，是因其含有烟碱；生萝卜的辣，是其中含有一种芥子油；生姜的辣是姜辣素作用的结果；而大蒜则含一种有特殊气味的大蒜辣素。人们对辣的感觉是各味蕾共同作用的结果，所以吃辣的食物就能满口生辣。

植物的酸甜苦辣，真的让人的舌头回味无穷。

植物的“感情”

人有感情，许多动物也有感情，那植物有没有感情呢？这是一个十分有趣的问题。对这个问题过去还从来没有人去想过，直到20多年前发生了一个偶然事件，科学家们才对植物的感情问题产生了浓厚的兴趣。

在1966年2月的一天上午，有位名叫巴克斯特的美国情报专家，正在给庭院花草浇水时，脑子里突然出现了一个古怪的念头，也许是经常与间谍、情报打交道的原因，他竟异想天开地把测谎仪器的电极，绑到一株天南星科植物的叶片上，想测试一下，水从根部到叶子上升的速度究竟有多快。结果他惊奇地发现，当水从根部徐徐上升时，测谎仪上显示出的曲线图形，居然与人在激动时测到的曲线图形很相似。难道植物也有情绪？如果有，它又怎样表达自己的情绪呢？这个推测太大胆了，但它也有可能成为科学上的待解之谜。于是，巴克斯特决心通过进一步研究来寻找答案。

巴克斯特做的第一步，就是改装了一台记录测量仪，并将它与植物相连。接着，他想用火去烧这株植物的叶子。就在他刚刚划着火柴的一瞬间，记录仪上出现了明显的变化。手持火柴的巴克斯特还没有靠近植物，记录仪上的指针便产生了剧烈摆动，甚至超出了记录纸的边缘。毫无疑问，这表明植物已出现了恐惧心理。后来他又重复多次划着火柴，但都没有真正去烧灼植物。结果十分有趣，植物仿佛有所感觉，这仅仅是个威胁而已，对自己不会有伤害。于是，用同样的方法再也不能使植物感到恐惧了，记录仪上反映出的曲线也变得越来越平直。

后来，巴克斯特又设计了一个实验，他把几只活海虾丢入沸腾的开水中，这时，安放在房间的植物马上陷入到极度的刺激之中。试验多次，每次都得到同样的反应。

巴克斯特是个非常谨慎细心的人，为了排除实验中可能存在的人为干扰，他用一种新设计的仪器，自动地把海虾投入沸水。同时，他在3间房子里各安放一株植物，让它们与仪器的电极相连，然后锁上门，不允许任何人进入。到第二天，他去看实验结果，发现每当海虾被投入沸水6秒～7秒钟后，植物的活动曲线便急剧上升。根据这些，巴克斯特指出，海虾的死亡引起植物的剧烈曲线反应，决不是偶然现象，几乎可以肯定，植物和动物之间能够交往，植物和其他生物之间也能发生交往。

巴克斯特的发现引起了植物学界的巨大震动，但有很多人认为，这是不可思议的事情，有的怀疑，有的反对，其中有位坚定的反对者是美国科学家麦克，他根本不相信植物会有感情。为了寻找反驳和批评的可靠证据，麦克也做了很多实验。可有趣的是，他在得到实验结果后，态度一下子来了个大转变，由怀疑变成了支持，这是因为他在实验中发现，当植物被撕下一片叶子后，会产生明显的反应，而且植物还会对他干“坏事”和做“好事”表现出不同的反应。于是麦克大胆提出，植物具备心理活动，也就是说，植物会思考，也会体察人的各种感情。他甚至认为，可以按照植物的“性格”对植物进行分类，就像心理学家按性格对人进行分类一样。

不久之后，前苏联科学家维克多又做了一个更有趣的实验：他先用催眠术控制一个人的感情，并在附近放上一盆植物，然后用一个脑电仪，把人的手与植物叶子连接起来。当所有准备工作就绪后，维克多开始说一些愉快或不愉快的事，让接受试验的人感到高兴或悲伤。结果，有趣的现象发生了：植物和人不仅在脑电仪上产生类似的图像反应，更使人惊奇的是，当处于催眠状态的人高兴时，植物便竖起叶子，舞动花瓣；当维克多在描述冬天寒冷，使试验者浑身发抖时，植物的叶片也会瑟瑟发抖；如果试验者的感情表现为悲伤，植物也出现相应的变化，浑身的叶片沮丧地低头垂下。

一连串神奇的新发现，使科学家们越来越着迷。假如植物确实有丰富的感情，那么它们也应该像人类一样，在成长过程中会受到感情的影响。我们知道，精神生活与人的健康密切相关，对于有些病人，精神的安慰，诙谐的笑语，往往能起到比药物更有效的作用。科学家由此得到启发，想试一试精神生活对植物究竟有多大影响。

1973年5月，加拿大生物学博士瓦因勃格，每天对莴苣做10分钟的超声波处理，结果获得了意想不到的高产量。与此同时，美国科学家史密斯，对大豆播放“蓝色狂想曲”音乐，20天后，每天听音乐的大豆苗的重量，要比不听音乐的高出四分之一。这些实验证明，植物的确有活跃的“精神生活”，轻松的音乐能使植物感到快乐，促使它们茁壮成长；相反，喧闹的噪音会引起植物的烦恼，使生长速度减慢。有些“精神脆弱”的植物，在严重的噪音袭击下，甚至会枯萎死去。

在研究植物感情的过程中，科学家们发现了越来越多的有趣问题，于是，一门新兴的学科——植物心理学，便由此诞生了。现在，在这门学科中，还有无数值得深入了解的未知领域，等待着科学家们去探索，去揭晓。

人和植物的“心灵沟通”

这个问题好像有点离奇，人怎么能同植物进行心灵沟通呢？可是近些年来，有些人在这方面竟取得了很大的成果，引起了人们的普遍关注。

美国有一位具有通灵本领的人，名字叫维维利·威利，她曾做过这样一个试验：她从公园里摘回两片虎耳草的叶子，祝愿其中一片叶子继续活着，对另一片叶子则根本不予理睬。一个月后，她不闻不问的那片叶子已萎缩变黄，开始枯干；可她每天注意的那片叶子不但仍然活着，而且就像从公园里刚摘下来的一样。似乎有某种力量公然蔑视自然法则，使叶子保持健康状态。

美国加利福尼亚洛斯加托斯国际商用机器公司的化学师马塞尔·沃格尔按照威利的办法，从树上摘下三片榆树叶，放到床边一个玻璃碟里。每天早饭前，他都要集中一分钟思想，注视碟子中的两片叶子，劝勉它们继续活下去，对中间那片叶子不予理睬。一周后，中间的一片叶子已变黄枯萎，另两片仍然青绿，样子健康。使沃格尔感兴趣的是，活着的两片叶子的小茎，由于摘自树上而留的伤痕似乎已经愈合。

这件事给沃格尔以很大的鼓舞，他想，人的精神力量可以使一片叶子超过它的生命时间保持绿色，那么这种力量会不会影响到液晶呢？所以他用显微镜将液晶活动放大3000倍，并制下幻灯片。他在制作幻灯片时，用心灵寻找人们用肉眼看不到的东西，结果他发现有某种更高的灵感在指引着他，说明植物可以获知人的意图。但不同的植物，对人意识的反应也不同，就拿海芋属的植物来说吧，有的反应较快，有的反应较慢，有的很清楚，有的则模糊不清。不仅整株植物是这样，就其叶子来说，也各自具有特性和个性，电阻大的叶子特别难于合作，水分大的新鲜叶子最好。植物似乎有它的活动期和停滞期，只能在某些天的某个时候才分别进行反应，其他时间则“不想动弹”或“脾气不好”。

1971年春天，沃格尔开始了新的实验，看能否获得海芋属植物进入与人沟通联系的准确时刻。他把电流计联在一株海芋植物上，然后他站在植物面前，完全松弛下来，深呼吸，手指伸开几乎触到植物。同时，他开始向植物倾注一种像对待友人一样的亲密感情。他每次做这样实验时，图表上的笔录都发生一系列的向上波动，他还能不断感到在他手心里，某种能量从植物身上发出来。

过3～5分钟之后，沃格尔再进一步表示这种感情，却未引起植物的进一步行动，好像对他的热情反应，它已放出全部能量。沃格尔认为，他和海芋植物之间的互相反应，似乎与他和爱人或挚友间的感情反应有同样的规律，即相互反应的热烈情绪引起一阵阵能量的释放，直到最后耗尽，必须得到重新补充。

沃格尔在一个苗圃里发现，他用双手在一群植物上掠过，一直到手上感到某种轻微的凉意为止。用这种办法，他可以轻而易举地把一株特别敏感的植物拔出来。他认为凉意是一系列电脉冲所致，表明存在一个强大的场。

沃格尔在另一次试验中，将两株植物用电线联在同一部记录器上。他从第一株上剪下一片叶子，第二株植物对它的同伴的伤痛做出了反应。不过这种反应只有当沃格尔注意它时才会有。如果他剪下这片叶子不去看第二株植物时，它就没有反应。这就好像沃格尔同植物是一对情人，坐在公园的凳子上，根本不留意过路行人。只要有一个人注意到别人时，另一个人的注意力也会分散。

沃格尔清楚看到，在一定程度上集中注意力，是监测植物的必须条件。如果他在植物前格外集中精神，而不是在通常的精神状态下希望植物愉快，祝福它健康成长，那么，植物就会从萎靡状态下苏醒。在这方面，人和植物似乎互相影响，作为一个统一体，两者对事件的发生，或者对第三者的意识，可以从植物的反应中记录下来。沃格尔发现，他和植物的这种共同意识的过程，只有数分钟，最多为半个小时。

沃格尔说：“人可以而且也做到了与植物的生命沟通感情。植物是活生生的物体，有意识，占据空间。用人的标准来衡量，它们是瞎子、聋子、哑巴，但我毫不怀疑它们在衡量人的情绪时，却是极为敏感的工具。它们放射出有益于人类的能动力量，人们可以感觉到这种力量。它们把这种力量送给某个人的特定的能量场，人又反过来把能量送给植物。”

既然人可以同植物进行心灵的沟通，那么可不可以化入植物之中呢？早在16世纪，德国有位名叫雅可布·贝姆的方士，就声称他有这种功能。当他注视一株植物时，可以突然之间通过意念与植物融成一体，成为植物的一部分，觉得生命在“奋力向着光明”。他说，此时他同植物的单纯的愿望相同，并且与愉快生长的叶子共享水分。

有一位名叫戴比·萨普来圣何塞的姑娘，在沃格尔的帮助下，曾化入一种海芋植物。当她化入时，仪表上的示踪笔立即划出波浪起伏的图样；当她化出时，图录突然停止运动。后来戴比描述当时情景时说：“我是从植物的底部进入植干的。进入之后，我看到运动着的细胞和水分在主干中上行，我也随着它们上行。当我抵达伸开的树叶间，感到自己进入一个不能自控的领域。没有思虑，只感到自己已涨满，成为植物表面的一部分。我觉得已被植物接纳和保护，没有时间感，只有一种存在和空间结合在一起的感觉。”以后她又数次化入植物，描述了细胞体内的样子以及具体结构，还具体指出有片叶子被电极严重烧伤。当沃格尔从这片叶子上摘下电极时，果然发现这片叶子被洞穿了。

在同植物进行感情交流时，千万不能伤害植物的感情。沃格尔请一位心理学家在15英尺外对一株海芋属植物表示强烈的感情。试验时，植物作出了连续不断的强烈反应，然后突然停止了。沃格尔问他心中是否出现了什么想法，他说他拿自己家里的海芋属植物和沃格尔的做比较，认为沃格尔的远比不上他自己的。显然这种想法刺伤了沃格尔的海芋属植物的“感情”。在这一天里，它再也没有反应，事实上两周内都没有反应，这说明，它对那位心理学家是有反感的。

沃格尔发现，植物对谈论性问题比较敏感。一次，一些心理学家、医生和计算机程序工作人员，在沃格尔家里，围了一圈谈话，看植物有什么反应。谈了大约一个小时，植物都没有反应。当有人提出谈谈性问题时，仪器上的图迹发生了剧烈变化。他们猜测，谈论性的问题可以激发某种性的能量。在远古时代，人类祈祷丰产时，在新播种野地里进行性交，可能刺激植物的生长。原始人可意识到了什么。

另外，植物对在摇曳着烛光的暗室里讲鬼怪的故事也有反应。在故事的某些情节中，例如“森林中鬼屋的门缓缓打开”，或者“一个手中拿刀子的怪人突然在角落出现”，或者“查尔斯弯下腰打开棺材盖子”等等，植物似乎特别注意。沃格尔还用事实证明，植物也可以对在座人员虚构想像力的大小作出反应。

沃格尔的研究，为植物界打开了一个新领域。植物王国似乎能够揭示出任何恶意或善意的信息，这种信息比用语言表达的更为真实。这种研究，其意义无疑是深远的，但怎样进一步开发它，让它为人类服务，还是一个未解决的问题。

植物的“语言”

在人们的眼里，植物似乎总是默默无闻地生活着，不管外界条件如何变化，它们永远无声地忍耐着。

但是，到20世纪70年代，一位澳大利亚科学家发现了一个惊人的现象，那就是当植物遭到严重干旱时，会发出“咔哒、咔哒”的声音。后来通过进一步的测量发现，声音是由微小的“输水管震动”产生的。不过，当时科学家还无法确定，这声音是出于偶然，还是由于植物渴望喝水而有意发出的。如果是后者，那可就太令人惊讶了，这意味着植物也存在能表达自己意愿的特殊语言。

不久之后，一位英国科学家米切尔，把微型话筒放在植物茎部，倾听它是否发出声音。经过长期测听，他虽然没有得到更多的证据来说明植物确实存在语言，但科学家对植物“语言”的研究仍然热情不减。

1980年，美国科学家金斯勒和他的同事，在一个干旱的峡谷里装上遥感装置，用来接收植物生长时发出的电信号。结果他发现，当植物进行光合作用，将养分转化成生长的原料时，就会发出一种信号。了解这种信号是很重要的，因为只要把这些信号译出来，人类就能对农作物生长的每个阶段了如指掌。

金斯勒的研究成果公布后，引起了许多科学家的兴趣。但他们同时又怀疑，这些电信号是否能真实而又完整地表达出植物各个生长阶段的情况，它是植物的“语言”吗？

1983年，美国的两位科学家宣称，能代表植物“语言”的也许不是声音或电信号，而是特殊的化学物质。因为他们在研究受到害虫袭击的树木时发现，植物会在空中传播化学物质，向周围邻近的树木传递警告信息。

上面说的种种论点似乎都有道理，但又显得证据不足。科学家们试图揭示植物“语言”之谜的渴望越来越强烈。

最近，英国科学家罗德和日本科学家岩尾宪三，为了能更彻底地了解植物发出声音的奥秘，特意设计出一台别具一格的“植物活性翻译机”。这台机器只要接上放大器和合成器，就能够直接听到植物的声音。

这两位科学家说，植物的“语言”真是很奇妙，它们的声音常常随着周围环境的变化而变化。例如有些植物，在黑暗中突然受到强光照射时，能发出类似惊讶的声音；当植物遇到变天刮风或缺水时，就会发出低沉、可怕和混乱的声音，仿佛表明它们正在忍受某些痛苦。在平时，有的植物发出的声音好像口笛在悲鸣，有些却似病人临终前发出的喘息声。而且还有一些原来叫声难听的植物，当受到适宜的阳光照射或被浇过水以后，声音竟会变得较为动听。

罗德和岩尾宪三充满自信地预测说，这种奇妙机器的出现，不仅在将来可以用来监测植物对环境污染的反应，对植物本身健康状况作出诊断，而且还有可能使人类进入与植物进行“对话”的阶段。当然，这仅仅是一种美好的设想，目前还有许多科学家不承认有“植物语言”的存在。植物究竟有没有“语言”，看来只有等待今后的进一步研究才能得出答案。

植物也需要“睡眠”

植物是需要睡眠的，有些植物的睡眠是很容易就能观察到。比如合欢树，每到夜晚，就会把镰刀样的小叶子成双成对地合抱在一起，进入了“梦乡”。这时，花生的叶子也全都向上关闭着，小枝都有气无力地耷拉下来，显然，它已经熟睡了，睡莲也是这样，白天怒放的花朵，这时也都全都闭拢起来。第二天清晨，当太阳升起来的时候，睡了一夜的合欢叶子、花生叶子又都舒展开来，睡莲也慢慢张开了花瓣。

除合欢树、花生以外，还有红三叶草、酢浆草、白屈菜、羊角豆等，它们的叶子也都是晚上合闭，白天伸开。晚上睡觉的花朵，除睡莲外，还有郁金香、番红花、蒲公英等。

有些植物睡觉的时间不是在晚上，而是在白天。晚香玉就是这样，一到晚上就精神十足，白天却无精打采。烟草花是白天闭合夜间开放。

随着季节的变化，当严冬到来的时候，植物的叶子就开始枯黄凋落，整个植株全部进入了休眠状态，各部分都停止了生长，在酣睡中度过寒冷的冬天。有的植物只是部分在睡眠，如腋芽。

植物学家把这种现象叫做睡眠运动，很早就引起了科学家的注意。

早在1880年，植物的睡眠运动就引起了著名科学家达尔文的关注：他通过对69种植物在夜间的活动作了观察和记录后发现，如果一些叶子因叶片上积聚了露水，或人为地保持叶子在白天的样子而不能自由运动，比能自由运动的叶片更容易遭受寒露或霜冻的袭击。他认为，植物叶子在夜间的活动由于减少了自身热量的散发，有效地抵御了夜晚的寒冷，因而有助于植物的成长。达尔文的观点因未得到事实的证明，所以一直未能引起科学家应有的注意。

直到上世纪60年代，欧美和日本的一些科学家们才开始研究植物的睡眠运动，并对此提出了种种假说。其中有人认为，叶子的睡眠运动能使植物免受月光的侵害，因月光的过多照射，可能干扰植物的光周期感官机制，损害植物对昼夜长短的适应。这就是一时很流行的“月光理论”。但这一理论对许多现象难以解释，比如，有些热带植物不具有光周期现象，却也出现了睡眠运动。

前不久，美国加利福尼亚州斯克雷帕斯海洋研究院行为生理学家恩莱特根据自己的实验，对植物的睡眠现象提出一种新的解释，认为植物叶子在夜间的这种姿态能保持其自身的温度，从而促进叶子的生长。他的这一结果，是用灵敏的“热量探测针”对蚕豆类科植物的叶子测量出来的。他发现，保持白天姿态的叶子，它的平均温度总是比叶片处于垂直状态的叶子的平均温度要低1℃。别看温差这样小，可对植物的生长却有着重要的影响。在相同的环境下，具有睡眠活动的植物生长速度较快，而且比不睡眠的植物具有更大的长势，生长速度可增20%。

植物睡眠的奥秘一步步被揭开，人们对植物这种现象的认识越来越清楚，但是，还有一些现象用以上理论还难以给予圆满解释：有睡眠运动的植物真的比其他没有睡眠运动植物生长得快吗？有些白天睡眠的植物也是为了保持温度吗？没有明显睡眠现象的植物就不睡眠吗？这些都还是未解之谜。

植物幼苗的“向阳性”

1880年，英国生物学家达尔文观察到一桩奇怪的事儿：稻、麦的幼苗受到阳光照射后，会向阳光的方向弯曲。但是，如果把这些幼苗的顶端切去或者用东西遮住的话，那么，幼苗就不再向太阳“鞠躬”啦！

为什么会这样呢？达尔文提出了这样的假设：在幼苗的尖端含有某种物质，在光的作用下，这种物质跑到幼苗背光的一侧，引起弯曲生长。

如果你问这“某种物质”是什么呢？连达尔文自己也没法回答。但是，达尔文的发现与假设，引起了各国科学家的重视，不少人开始着手研究，想把这“某种物质”弄清楚。

1926年，荷兰科学家汶特发现，如果把燕麦幼苗的顶端切掉，幼苗立即停止了生长，而且不向太阳“弯腰”。但是，把这切下来的顶端再放回原来的位置，幼苗又可以重新开始生长“弯腰”啦。更有趣的是，把切下来的顶端在琼胶上放几个小时，然后把这琼胶小块放在切面上，幼苗竟能重新生长！

这个实验证明，在幼苗的尖端显然是存在着“某种物质”。这种物质可以转移到琼胶中去，因而加强了人们寻找这奇妙的“某种物质”的信心。

这个谜，在1933年终于被揭开了：化学家们从幼苗的尖端，得到好几种物质。这些物质，对植物的生长具有刺激作用，能够叫幼苗背太阳一面的细胞分裂生长加速，使幼苗朝太阳的一面“弯腰”。这些奇妙的物质，被称为“植物生长素”。根据化学分析，这些植物生长素大都是一些复杂的有机化合物——三醇酸(生长素A)、醇酮酸(生长素B)和β-吲哚乙酸(异生长素)。

既然这奇妙的植物生长素能刺激庄稼的成长，那么，能不能叫它为农业生产出点力呢？

遗憾的是大自然太吝啬了，植物中所含的天然植物生长素实在少得可怜：在700万棵玉米幼苗顶端，总共只含有千分之一克的植物生长素！

不能等待大自然的恩赐，人们开始试着自己来制造植物生长素。人们发现有许多东西，虽然不是植物生长素，却也能对庄稼的生长起刺激作用。这种人造的、与植物生长素一样对植物生长具有刺激作用的东西，被称为“植物生长激素”。

至今，人们已找到了上百种植物生长激素，其中大部分是一些复杂的有机化合物，如“二四滴”、赤霉素等等。

植物生长激素能刺激庄稼快点成长，早点开花，早点成熟，防止成熟的果实脱落，防止种子发芽等等。在喷洒了植物生长激素后，还得到了无籽西瓜、无籽番茄、无籽黄瓜与茄子。

现在，植物生长激素，已经成了支援农业生产的一支生力军。

植物的播种

植物，一生固定生长在一个地点，直立不动。那么，是谁把它们的代表送到地球的各个角落去呢？是人吗？不错，这里有人的功劳。你看，起源于南方沼泽地的水稻，经过人们的引种栽培，今天已出现在万里之外的北方水田中。可是地球上还有几十万种野生植物，又是谁帮助它们迁徙的呢？

植物主要是靠传播它们的繁殖体——种子和果实来扩大它们的分布区域。各种植物在进化的历程中，都练就了一身传播种子和果实的本领；同时还都各自找上了一位配合默契的好帮手，共同来完成形形色色的传播活动。

生长在田野里的蒲公英，它的果实很小，但在头上却顶着一簇比果实本身还要大的绒毛，微风吹来，那簇绒毛就像打开的降落伞似的，带着果实，远离母株，乘风飞扬，飞到很远的地方，降落下来，在另一个地方，开始繁殖新的一代。我国南方有一种大树，它的果实像一把把又阔又长的大刀，高高地悬挂在树梢上；成熟时果实开裂，无数种子飞将出来，好像一群粉蝶在空中翩翩起舞。种子本身很小，但它三面都连着一层像竹衣似的半透明薄膜，外形活像一只平展双翅的蝴蝶，人们形象地称它们为“木蝴蝶”，而植物本身也就获得了这一美名。

蒲公英、木蝴蝶有着共同的帮手——风，来协助它们传播种子和果实。凡是靠风力来传播的种子或果实，都会长出像蒲公英的绒毛或木蝴蝶的薄膜这一类的“翅膀”。“翅膀”能使种子和果实的比重减轻、浮力增大，一旦风起，它们就随风飘去，越飞越高，越飞越远。靠风传播繁殖体的植物还有杨树、柳树、榆树和枫杨等。

生长在水中或水边的植物，很自然地，它们要靠水的帮助来传播繁殖体。椰子可算是植物界中最出色的水上旅行家了。椰子的果实有排球那么大，果实的外面有层革质外皮，它既不易透水，又能长期浸在又咸又涩的海水里而不被腐蚀；果实的中层是一层厚厚的纤维层，质地很轻，充满空气，有了这一厚层纤维，就使整个椰子像穿上了一件救生衣漂浮在水面；内层才是坚硬如骨质的椰壳，保护着“未出世”的下一代。当椰子成熟时，就会从树上掉落下来，如果掉入海中，海潮就能把椰子带到几百千米之外，甚至更远的地方，然后再把它冲上海岸，若是环境适宜，那么，一株幼小的椰子树就会在那儿开始它的独立生活。夏天，我们都曾见过荷花池里的莲蓬吧？它们像一只只翡翠做的小碗，挺立在池中，别看它比你的拳头还大，如果用手去捏它一下，它也能被你一手握在掌心，原来莲蓬的质地就像海绵那样疏松，里面贮满了空气，就在这疏松的组织间，嵌埋着几十颗莲子。秋后，莲蓬就会像一艘海绵船，载着它的乘客——莲子，在水面漂浮远去。现在我们知道了，靠水传播的种子、果实，它们外面总是包裹着一层又厚又轻、充满着空气的保护层，使它们能够浮在水面，随波遨游。

更多的植物，却是依靠人或动物传播种子或果实的。有的种子或果实非常细小，当你无意踩上它们时，它们就粘着或嵌在你的鞋缝里，你走多远，它们也跟多远，当你略一顿足，那么，它们就和尘土一起，掉到了新的领地上。另一些植物，果实和种子上长着各种各样的刺或钩，一旦人或动物和它接触，那些带钩、长刺的小家伙，就能牢牢地挂住动物的皮毛或人的衣物，散播到远处去。这类带钩、带刺的种子或果实，最常见的有牛膝子、苍耳子、窃衣、鬼针草等。

鸟类也是替植物传播繁殖体的好帮手。当鸟类在森林中觅食时，晶莹欲滴的小浆果，引诱着成群的鸟儿，性急的鸟儿往往是连肉带籽地一口就把浆果吞入肚中，不久，种子再随着鸟粪被排泄出来。鸟儿飞到哪里，种子就在哪里发芽生长。

当然，植物界里还有许多“不求人”的种类，像凤仙花、豌豆等，它们不靠风、不靠水，也不靠动物，而是靠自身的弹力将种子从果实中弹射出来。最有趣的要算喷瓜，它很像橄榄，但比橄榄要略大一点，种子不像我们常见的瓜那样埋在柔软的瓜瓤中，而是浸泡在黏稠的浆液里，这种浆液把瓜皮胀得鼓鼓的，绷得紧紧的，强力压迫着瓜皮；当瓜成熟时，稍一风吹草动，瓜柄就会自然地与小瓜脱开，瓜上出现了一个小孔，就像揭去了汽水瓶的盖子那样，把浆液连同种子，从小孔里喷射出来，一直喷到几米远的地方去。像这样传播种子的植物是很多的。

植物也会被麻醉

谁都知道这样一个简单的医学常识：病人在动手术前要进行药物麻醉，使神经系统失去应有的敏感性，这样开刀时就不会感到痛苦。那么，对植物是否也能进行“麻醉手术”？如果植物对麻药会产生反应，那将对人工控制栽培作物的生长时间、生长速度具有相当重要的意义。

为了解开这个谜团，法国和德国的几位生理学家，选用乙醚和氯仿等普通麻醉药，对含羞草进行麻醉实验。结果，那些十分敏感的含羞草“服用”了麻醉药以后，无论怎样用手去触摸，原来“好动”的叶片却像着了魔似的无动于衷。过了一段时间后，也许是麻药效果消失，它们才重新恢复敏感性。看来含羞草也会被麻醉，而且在麻醉剂的浓度、麻醉起作用和消退的时间方面，与动物的反应很相似。

进入20世纪80年代后，德国生理学家伯纳德，在研究植物麻醉时得到一个有意义的发现，那就是水生植物经过氯仿处理后，光合作用受到抑制，在水中不再冒出氧气气泡。而去掉氯仿后，光合作用又重新恢复。氯仿对水生植物的“麻醉”使他极为振奋，于是，他把研究对象又转到农作物和各种树木身上，进一步研究麻醉剂对植物光合作用的影响。但结果却十分矛盾，麻醉剂在有的情况下能促进植物的新陈代谢，在另一些情况下又会抑制新陈代谢。显然，有关麻醉机理方面还存在许多不解之谜。

与此同时，其他科学家又有了新的发现。例如有一种小檗属的植物，它的雄蕊有很灵敏的“触觉”，但经过吗啡处理后，则变得“麻木不仁”。

还有众所周知的食虫植物捕蝇草，它的叶子好像两片张开的绿色贝壳，只要小昆虫飞过来，碰到叶片表面的“触发毛”，叶子就会马上关闭，将小虫捕获。但是，捕蝇草经过麻醉药乙醚的喷洒，虽然知道可口的小虫已进入叶片内的“陷阱”，但却无力合拢“大门”，只能眼睁睁地瞧着美味佳肴在眼皮下逃去。

现在，科学家仅仅知道，植物的确能够被麻醉，而且麻醉过程与动物很相似。当植物受到麻醉后，细胞膜结构被破坏，“神经”传递也就被阻断了。

但是，关于植物麻醉方面还有许多无法解释的现象，其中特别令人不可思议的是，既然麻醉剂能阻碍植物的许多生理过程，那么对大麻、罂粟(制造鸦片的植物)来说，它们体内充满着类似的麻醉药物，又为什么能茁壮成长呢？

植物的自卫术大观

我们已经知道，不少植物为了对付昆虫和食草动物的啃咬侵害，天生就有各种各样的自卫本领。例如仙人掌全身长满尖刺，使鸟兽无法接近；生石花的外形如同一块块鹅卵石，会用拟态惑敌；有毒植物体内含有毒素，使贪吃者不敢问津；最有趣的要数桃树，树干上布满黏糊糊的桃胶，成为那些爱爬到嫩枝处吮吸汁液的蚜虫们的陷阱。

但是，这种自卫或防御，都是经过长期的演化慢慢形成的，不会像人类或动物那样，遇到敌人伤害时临时会想出自我保护的应变之策。这种很自然的想法，就连科学家在以前也深信不疑。直到10多年前，在森林中发生的几桩怪事，才使科学家们开始对植物自卫的问题有了新的认识。

1981年，美国东北部的大片橡树林，出现了一种名叫舞毒蛾的昆虫，这种可怕的森林害虫大肆蔓延，把橡树的叶子啃食得精光，橡树林受到严重危害。由于舞毒蛾是极难扑灭的昆虫，大面积危害更难防治。于是，当地林业部门采取听之任之的态度，既不派人捉虫，也不喷洒杀虫农药。

然而到了第二年，怪事发生了，猖獗一时的舞毒蛾，突然无缘无故地消失了，橡树林重新变得郁郁葱葱，生机盎然。科学家对此现象感到十分惊奇，舞毒蛾怎么会自行消失呢？

后来，科学家经过大量的分析研究，终于发现秘密是在橡树叶中。原来，在遭受舞毒蛾啃咬之前，橡树叶中含有的单宁酸很少，而在咬食之后，叶子中单宁酸含量大大增加，这种化学物质随着叶子进入到舞毒蛾体内，能与虫体中的某种蛋白质结合，使叶子变得难以消化。舞毒蛾吃了含有大量单宁酸的橡树叶，浑身不舒服，变得食欲减退，行动呆滞，不是病死，就是被鸟类吃掉。毫无疑问，橡树林就是依靠自身产生出来的单宁酸，作为对付眼前大敌的自卫武器，并终于取得了胜利。

无独有偶，在美国的阿拉斯加，也发生过类似的事情。

阿拉斯加有着大片的原始森林，可是在10多年前，森林中出现了野兔大灾难。这种食草小动物，繁殖十分迅速，数量急剧增加，它们啃食植物嫩芽，破坏树木根系，严重威胁森林的存在。为了保护森林，消灭野兔，人们想方设法在森林中追击围剿，但效果极差，野兔的数量有增无减。

眼看大片森林将被毁灭，意料不到的好事却降临了。这时，野兔居然集体生起病来，有的拉肚子，还有不少病死，仅仅几个月时间，野兔数量大减，最后在森林中消失了。这是什么原因？科学家在森林中进行广泛调查，发现凡是被野兔咬过的植株，在它们新长出的嫩芽和叶子中，都会产生一种叫萜烯的化学物质，它就是导致野兔生病的根源。

以上所发生的这些现象，引起了植物学家的极大兴趣。因为在这以前，他们仅仅知道，只有动物才能对外来攻击进行针对性的自卫，而现在看来，植物也能做到这一点，这真是令人惊奇！但是，这种观点立即遭到了反驳，大多数科学家并不赞同。他们指出，森林战胜舞毒蛾和野兔，也许是较为个别的例子，假如植物都具备这种“快速”的、有针对性的自卫反应能力，那么，广布于世界各地的森林、果树和庄稼，岂不是都能进行自我保护了吗？各种各样的化学农药岂不应该退出历史舞台了吗？

科学家在参与争论的同时，也在进行更为深入的研究。

英国植物学家厄金·豪克伊亚，以白桦树林为对象，进行了长期的观察和研究。他发现，白桦树在被昆虫咬伤之后，树叶中含有的酚会增加，这样，叶子对昆虫来说营养价值将会大大下降。在通常情况下，白桦树叶在遭受昆虫啃咬后的几个小时或几天时间内，酚的含量明显增加，以便抑制昆虫的进攻。更有趣的是，一旦害虫的威胁解除，叶子中的酚含量又会减少，很显然，酚在桦树叶中的增多仅仅是暂时的。

除了豪克伊亚，还有其他许多植物学家对枫树、柳树等树木进行了类似的研究，也同样发现，这些树木在遭到虫害时，会自动产生酚醛、树脂等抵抗害虫的物质。

新的研究证据，使一些植物学家改变了看法，他们开始相信，植物一旦遭到昆虫或食草动物侵害时，能像动物一样，迅速做出自卫反应，这种反应的表现形式是：通过体内的化学变化，产生出抵抗害虫的物质。

关于植物自卫的研究越来越深入。不久前，美国华盛顿大学的学者戴维·罗兹，又有了惊人的新发现。

罗兹在观察柳树受到毛虫啃咬时发现，不仅直接受到虫害的柳树体内会产生抵抗物质，而且在3米之外的柳树，虽然还没遭虫害，竟然也会产生同样的抵抗物质。这使罗兹感到困惑不解，难道说，柳树不仅能保卫自身，还能够把虫害“情报”传递给别的柳树，让它们提早预防？

没过多久，美国科学家鲍得温便证实了这一猜测。他发现，糖槭树受到昆虫袭击时，受害的树不但在体内产生抵抗物质，而且还产生挥发性的化学物质，通过空气向四处散发，这就如同在发布“防虫警报”一样，使周围的糖槭树也产生抵抗物质，提早做好自卫的准备。

罗兹和鲍得温发现了这种奇妙的现象后，一致认为，植物不仅能够进行针对性的自卫应变，而且还能够通过化学通讯的方式，进行集体自卫。

尽管已经有越来越多的证据表明，植物具备快速的自卫应变能力，但持有相反观点的科学家认为，植物并没有像动物那样的神经系统，也没有意识，怎么能进行有目的、有针对性的自卫呢？除此以外还有，到今天为止虽然已发现了一些能产生抵抗物质的植物，但种类并不多，大部分，乃至绝大部分的植物，并不具备以上所说的自卫能力，因此它没有普遍的意义。

植物能不能进行针对性的自卫，这个争论已引起众多植物学家、生态学家的注意。目前，最使科学家们感到困惑不解的是，植物没有类似动物的神经，没有意识，是通过什么方式感知到害虫的侵袭？又是如何调整体内的化学反应，去合成一些对自身生长代谢无害，而又能使害虫望而生畏的化学物质？只有弄清这些植物生理学机理，才能最终解开植物自卫之谜。然而到目前为止，植物学家们还无法解释这些奇妙的现象。

有毒植物

不同种类的植物，由于它们不同生理活动的结果，造成它们体内积聚着不同性质的物质。例如芹菜、菠菜和芫荽的叶子，味道不同，就是这个原因。有些植物积聚的是有毒物质，进入人畜体内，能发生毒性作用，使组织细胞损坏，引起机能障碍、疾病或死亡，因此称为有毒植物。

植物中有毒物质的种类和性质很复杂，这里只谈一些比较重要的。从化学性质来讲，植物的有毒物质主要有：植物碱、糖苷、皂素、毒蛋白和其他还未查明的毒素等。植物碱是植物体内一些含氮的有机化合物，如烟草的叶子、种子内所含的烟草碱，毒伞蕈所含的毒伞蕈素。糖苷，是糖和羟基化合物结合的产物，如白果和苦杏仁种子内所含的苦杏仁苷。皂素是一种很复杂的化合物，溶入水中后，摇晃一下能生泡沫，如瞿麦的种子所含的瞿麦皂素。毒蛋白是指具有蛋白性质的有毒物质，如蓖麻种子内所含的蓖麻蛋白，巴豆种子内的巴豆素。有毒物质在各种植物体内不仅性质不同，分布的部位也不同，有的只一部分有毒，有的全株各部分都有毒，有的在同一株植物的不同部位含有不同程度的有毒物质。有毒植物还因植物的年龄、发育阶段、部位、季节的变化、产地和栽培技术等的不同而含量不同。

白果和苦杏仁种子内含有的苦杏仁苷，溶解在水里，能产生氢氰酸，毒性很大，小孩吞食少量，就会丧失知觉，中毒死亡。马铃薯在见光转绿后或抽芽时，在这些部位产生一种叫“龙葵精”的毒素，人吃了会引起中毒，发生呕吐、腹泻等症状。其他如桃仁、蓖麻种子等，食用后都会引起中毒。懂得了这些道理，就可以预防中毒和采取各种急救措施。有些有毒植物是可以把毒素去掉以后加以利用的，一般来讲，野菜经过水的浸洗或煎煮后再浸泡，把涩味、苦味除去，就能除去毒性；当然，也有些植物如毒伞蕈，不论怎样浸洗煎煮，都不能除去毒性。因此，不认识的植物，必须了解后才能食用，以免误食后发生中毒。

有些植物所含的有毒物质，特别是属于植物碱性质的，可以用来制造药品。例如，颠茄和曼陀罗的叶子和根含有莨菪碱和阿托品，有毒，能使人兴奋、昏迷等，但在医学上少量应用时，却成了治疗风湿、气喘、腹绞痛等的药剂；曼陀罗的花就是古代中医用作麻醉剂的洋金花；罂粟果实所含的吗啡，中毒时能引起呼吸麻痹，但在医学上适量应用时，却成了镇痛止咳的药剂。因此了解哪些植物是有毒的和它们体内含有什么样的毒素，是有重大意义的。

能“发电”的植物

说植物身体里也有电，你觉得奇怪吗？

植物和动物都是生物。生物体内的生命活动，有时会产生电场和电流，叫做生物电。在有些动物身体中，这种现象特别明显。例如一种叫电鳗的鱼类，它可以用这种生物电去击捕小动物，作为自己的食料呢！

植物体内的电都很微弱，不用很精密的仪器是难以察觉的。但微弱不等于没有。

那么，植物体内的电是怎样产生的呢？植物产生电流的原因很多，大多是在生理活动的过程中产生的，例如在根部，电流可以从一个部位向另一部位周转。引起电流流动的原因是根细胞对于矿物质元素的吸收和分布不平衡的关系。假如把豆苗的根培植在氯化钾溶液中，氯化钾的离子就进入根内，钾离子在根内向尖端处细胞集中，由此产生上部细胞内阴离子的浓度高，而根尖阳离子多，结果，电流就向阳极移动。

但这种电流的强度很小，据计算，需要1000亿条这种根发的电，才可以点亮一盏100瓦的电灯。所以，有的人把这种根的发电，比做一台微型发电机。

由于科学技术的不断发展，如今已把生物电作为一项专门的学科来研究了。这门新学科叫电生理学。

会发光的植物

夏天，在树林里或草丛中，萤火虫飘飘逸逸地以它美丽的闪光和星星相映，这是大家都知道的生物发光现象。然而，植物也会发光，你见过吗？

若干年前，在江苏丹徒县，有很多人看见几株会发光的柳树。白天，这些在田边的腐朽树桩丝毫不引人注目，可是到了夜间，它却闪烁着神秘的、浅蓝色的荧光，即使风狂雨猛、酷暑严寒也经久不息。

这些普通的柳树怎么会发光呢？经过研究终于解开了疑团。原来，会发光的不是柳树本身，而是一种寄生在它身上的真菌——假蜜环菌的菌丝体发出来的，因为这种菌会发光，人们给它取名叫“亮菌”。这种菌在苏、浙、皖一带分布很普遍，它专找一些树桩安身，长得像棉絮一样的白色菌丝体吮吸着植物的养料，吃饱了就得意地闪着光，只因为大白天看不出来，人们对它往往是相见不相识罢了。今天，你在药房里看到的“亮菌片”、“亮菌合剂”就是用这种发光菌做的药，对胆囊炎、肝炎还有相当的疗效呢！

如果你是一位海员，在漆黑的夜晚，有时会看到海面有一片乳白色或蓝绿色的闪光，通常称作海火。深海潜水员也会在海底遇见像天上繁星般的迷人闪光，真是别有洞天啊！原来，这是海洋中某些藻类植物、细菌以及小动物成群结队发出的生物光。

据说1900年巴黎国际博览会上，光学馆有一间别开生面的展览室，那儿没有一盏灯，却明亮悦目，原来是一个个玻璃瓶中培养的细菌发出的光亮，令人惊叹不已。

植物为什么会发光呢？这是因为这些植物体内有一种特殊的发光物质——荧光素和荧光酶。生命活动过程中要进行生物氧化，荧光素在酶的作用下氧化，同时放出能量，这种能量以光的形式表现出来，就是我们看到的生物光。

生物光是一种冷光，它的发光效率很高，有95％的能转变成光，而且光色柔和、舒适。科学家受冷光的启迪，模拟生物发光的原理，便制造出许多新的高效光源来。

能抗盐碱的植物

盐碱土对植物的害处主要有两个方面：第一，盐碱土中由于积累了比较多的盐分，使得土壤溶液的“水势”大大降低，保水能力增大，这就使植物的根系吸收水分发生了困难。植物得不到足够的水分，就会死亡。第二，在盐碱土中，往往是某一种盐分(例如氯化钠)太多，会使植物受害，这叫做“单盐毒害”作用。

植物大多不耐盐碱，但是，也有些植物特别能抗盐碱。那些生长在盐碱土中的植物叫做盐生植物。它们对盐碱的抵抗能力是多种多样的。

有些盐生植物如盐角草、碱蓬等，它们具有肉质的茎和叶，里面含有大量盐分；但盐分能够和细胞内物质结合起来，不发生危害作用；同时，它们又具有很低的水势，能够从土壤溶液中吸取水分。这些植物称为“真盐生植物”。

有些盐生植物如匙叶草、柽柳等，它们的茎和叶上具有能排出盐分的腺体——泌腺，能够把从盐碱土中吸收的过多的盐分，通过泌腺排出体外，经过风吹雨打，使盐分流失掉。这些植物称为“泌盐植物”。

还有些盐生植物如艾蒿、胡颓子、田菁等，它们的根系对盐分的渗透性比较小，体内并不积累大量盐分，但是，因为含有比较多的可溶性有机酸和糖类物质，使细胞的水势降低，增强了从盐碱土中吸收水分的能力。这些植物称为“淡盐生植物”。

盐生植物还具有一个共同的特性，就是它们的代谢水平比较低，生命活动不很旺盛，因此能够抵抗盐分的危害。

在农作物中，甜菜耐盐力很强，棉花、高粱等也比较耐盐。同一作物在不同的生长发育时期，耐盐能力也有不同。通常在幼苗期对盐分很敏感，不耐盐；待到植株渐渐长大，对盐分的忍耐力也逐渐增加了。所以，在农业生产中可以采取各种耕作措施，使作物在对盐分最敏感的生育时期能躲过盐分的危害，从而获得较高的收成。

能“解毒”的植物

污水大都有毒性。但有一种叫水葱的植物，它既能吸收水中的有毒物质，又能杀死水中的细菌。污水池塘中足以使鱼类死亡的有机物有十几种，如果种上水葱，那些有毒的有机物就会被它吸收掉。例如，当污水中酚的浓度达400毫克／升时，水葱在一个月内就可将其全部吸收。

除了水葱以外，芦苇、香蒲、凤眼莲、空心苋、金鱼藻、浮萍等也都有比较好的净化污水的能力。特别是凤眼莲，在含锌10毫克／升的污水中，栽上凤眼莲，只要一个多月，它体内的含锌量就会比在不含锌的水体中种植的凤眼莲增加133％。

植物吸收水中有毒物质的能力是很强的，一般可以吸收高于水中浓度的几十倍，甚至几千倍的有毒物质。例如，芦苇吸收锰的浓度可以为水中浓度的1770倍，吸收铁的浓度为水中浓度的3388倍；狐尾藻吸收钴的浓度为水中浓度的19倍，吸收锌的浓度为水中浓度的2670倍。

但要注意的是，有些有毒物质如氰、砷、铬、汞等，它们在植物体内移动慢，常常聚集在植物的根部；而镉与硒等元素转移很快，可以从植物的根部转移到茎和叶，而且有一部分还能进入果实和种子。明白了这一点，我们就要特别注意，在有氰、砷、铬、汞污染的地区，绝对不能种植食用根茎的作物，如马铃薯、莲藕、荸荠等；在硒和镉污染地区，不要栽种食叶的菜以及食果实、种子的禾谷类作物，以防毒物危害人体。

那么，植物吸收了有毒物质，为什么不会受毒害呢？因为它们有一种本领，能够在体内将有毒物质分解转化成为无毒物质。植物从水中吸收酚后，大部分参加了糖的代谢过程，和糖结合后形成酚糖甙，酚就丧失了毒性。植物也能吸收苯酚，它在无光条件下把苯酚分解成二氧化碳，从而免除了毒性。氰进入植物体后，与丝氨酸结合形成腈丙氨酸，再转化为天冬醯胺酸及天冬氨酸，这两种物质都无毒性。植物真是一种天然的“净化器”啊！

植物清除污水毒物的本领，在环保工作中具有十分重要的意义。随着现代工业的发展，各地水污染加重，可请植物来解除或减低水的毒性，以保护环境不受污染。

大气污染的净化器——植物

人在维持生命的过程中，都要吸进氧气和呼出二氧化碳。当空气中的二氧化碳浓度过高时，人的呼吸就会感到困难或不舒适，甚至可能中毒。绿色植物是地球上惟一能利用太阳光合成有机物的创造者，又是地球上二氧化碳的吸收器和氧气的制造工厂。

植物除了对空气中的二氧化碳有吸收、清除作用以外，对空气中的二氧化硫、氯和氟化氢等有害气体，也都有一定的吸收和积累的能力。例如，1公顷的柳杉林，每年可吸收二氧化硫720千克；259平方千米的紫花苜蓿，每年可减少空气中的二氧化硫600吨以上；1公顷银桦林，每年可吸收11.8千克氟化氢；1公顷刺槐林，每年可吸收42千克氯气。

植物对放射性物质不但具有阻隔其传播的作用，而且还可以起到过滤和吸收的作用。例如在美国，科学家曾用不同剂量的中子和γ射线混合辐射5块栎树林，发现树木可以吸收一定量的放射性物质而不影响树木的生长，从而净化空气。

灰尘是空气中的主要污染物质，它的体积和重量都很小，到处飘浮。灰尘中除尘埃和粉尘外，还含有油烟炭粒以及铅、汞等金属颗粒，这些物质常会引起人们的呼吸道疾病。植物，特别是由树木组成的森林或林带，有多层茂密的叶子和小枝条构成的林冠，犹如一面致密的筛子，能对空气中的灰尘污染起阻挡、滞留和吸附的过滤作用，从而净化空气。据测定，绿化区与非绿化区空气中的灰尘含量相差10％～15％；街道空气中含尘量比公园等有茂密树木的地方多1／3～2／3。然而不同树种的降尘能力是不同的，试验结果证明：阔叶树的降尘能力比针叶树高，1公顷的云杉林每年降尘为32吨，松树为34.4吨，水青冈为68吨。

植物对空气的净化，就是通过植物的吸收功能和累积功能以及阻挡、滞留、吸附等物理作用，把污染了的空气，变为清新的不含污染物质或少含污染物质的空气。不同植物对不同污染物质虽具有不同的净化能力，但净化污染空气的能力大小，却要靠植物的群体作用。因此，要使一个城市或一个工厂的空气清新，有益于人民的生活和健康，除了根据工厂、城市污染空气的物质和浓度选择造林绿化的树种以外，还需要有一定比例的绿地面积。

能炼石油的植物

随着世界经济的发展，能源消耗越来越多，对能源质量的要求也越来越高。目前，由于加速开采地下石油资源，从而使石油的储存量日益减少。为了石油，甚至还引发了战争。

面对现实，人类为了更好地生存，各国科学家都在想方设法寻找新的石油资源。有趣的是，科学家们不约而同地把目标瞄准了植物世界。他们不辞辛苦，翻山越岭，采集标本，进行各种各样的分析、试验，做了大量研究工作。苍天不负有心人，科学家们终于发现，在不少植物中含有一定量的白色乳汁，而这些乳汁液中含有石油的主要成分——碳氢化合物。

澳大利亚生物能源专家，从桉叶藤和牛角瓜的茎叶中，提炼出能制取石油的白色乳汁液。经过调查，这两种野草大量生长在澳大利亚北部地区，生长速度很快，每周可长高约30厘米，如果人工栽培，每年能收割几次。据估计，每公顷野草每年能生产65桶石油。如果这种资源得到充分利用的话，就可以满足澳大利亚石油需要量的一半。

美国亚利桑那州植物生理学家皮帕尔斯，也从一种叫“黄鼠草”的杂草中提炼出了石油，每公顷的野生黄鼠草可提炼出1000升石油。人工培植的杂交黄鼠草，每公顷可提炼出石油6000升。为此，亚利桑那大学还设计了提炼植物石油的工厂雏形。从事这方面研究且比较有成就的，要数美国加利福尼亚大学的梅尔温·卡尔文教授，他不但成功地从大戟科植物乳状汁液中提炼出了汽油，还从巴西热带丛林中找到了一种香胶树，只要在树干上打一个5厘米深的洞，半年之内每棵香胶树可分泌23～30升的胶汁，胶汁的化学成分同石油极其相似，不必经过任何提炼，就可直接当做柴油使用。据估计，1亩土地上种上60棵香胶树，可年产“石油”15桶。

我国科学家在向植物要油的研究中也取得了一定的成绩。他们在海南岛找到了一种能产柴油的树种叫油楠树，只要把树干砍伤或钻洞后，油就会源源而来。通常每株油楠树可收“柴油”34千克左右。当地居民习惯用这种油代替煤油点灯照明。

从植物中提取石油，是目前世界各国科学家的重要研究课题之一。石油植物的发展，为人类解决能源危机提供了新的希望。正因为如此，今天，“石油农业”已悄悄地在全球兴起，一些石油植物的深开发研究已达到实用阶段，如美国种植石油植物已有百万亩，英国也开发了100多万亩。菲律宾种了10多万亩银合欢树，6年后可收获石油1000万桶。瑞士打算种植150万亩石油植物，以解决全国一年50％的石油需求量。这一切极大地鼓舞了人类，能源专家们预言，21世纪将是石油农业新星耀眼的时代。

能预测地震的植物

大家都知道，在地震到来之前，不少动物会出现异常反应，它们的反应有时比测震仪还要敏感。那么，植物与地震有何关系呢？

这个问题引起了科学家们的浓厚兴趣。不久前，中国地震学家在调查地震植物的变化时，发现了许多值得注意的情况。例如在1970年，宁夏西吉发生5.1级地震前的一个月，离震中66千米的隆德县，蒲公英于初冬季节就提前开了花。1972年，长江口区发生4.2级地震之前，上海郊区曾出现不少山芋藤突然开花的罕见现象。尤其在1976年唐山大地震前，唐山地区和天津郊区还出现了竹子开花和柳树梢枯死。当时，科学家们还无法确切说明地震孕育过程中，哪些物理或化学的因素，会引起植物产生异常的生长现象。

直到20世纪80年代，科学家对植物是否能预测地震进行了更深入详尽的研究，从植物细胞学的角度，观察和测定了地震前植物机体内的变化。他们发现，生物体的细胞犹如一个活电池，当接触生物体非对称的两个电极时，两电极之间会产生电位差，出现电流。在动物中，感觉神经便把兴奋送到中枢神经系统，然后通过大脑发出指令，作出相应的反应。但在植物中，没有分化出感觉器官和专门的运动器官，然而它们对外界的刺激仍可以在体内发生兴奋反应，就像含羞草叶被触摸后会立即收缩那样。

根据以上的理论基础，科学家用高灵敏的记录仪，对合欢树进行生物电测定，并认真分析记录下的电位变化，结果发现，合欢树能感觉到地震前兆的刺激，产生出明显的电位变化和过强的电流。例如1978年6月6日到6月9日4天中，合欢树的生物电流一直正常，到10日、11日则出现了异常大的电流，第二天便在附近发生了7.4级地震，以后余震持续了10多天，电流也随之变小。

为什么地震前植物体的生物电流会剧烈变化呢？地震前植物出现异常强大的电流，也许是因为它的根系能敏感地捕捉到地下发生的许多物理化学变化，其中包括地温、地下水、大地电位和磁场的变化，导致植物也产生各方面的相应变化。

今天，利用植物预测地震的研究还刚刚开始，但科学家们坚信，只要通过长期的资料积累和研究，并结合其他手段进行观察，植物所发生的异常现象，肯定会对震前预报有积极意义。

植物体中的动物现象

我们知道，植物和动物是完全不同的两大类生物，它们之间的差别实在太大了，但令人吃惊的是，科学家在许多研究中发现，植物体内常常会表现出各种动物现象。那么，这是一些什么样的动物现象呢？这些现象在动植物之间又有什么联系？

植物的血型：人类有不同的血型，如A型、B型、O型、AB型等，科学家们发现，许多细菌也有类似的血型，甚至在植物体内也有！

最早发现植物血型的是一位日本法医，名叫山本茂。这是一个偶然的机会。有一次，日本某个警察局接到报警电话，报告说一位妇女在家中被谋杀。10分钟后，山本茂以法医的身份，随同警察赶到现场，对死者的血型进行化验。这时，他脑海中突然闪现出一个有趣的念头，想顺便化验一下死者枕头内的荞麦皮，结果他惊奇地发现，荞麦也有与人类相似的血型——AB型，这是多么令人不可思议的新鲜事啊！

充满好奇心的山本茂，很快就迷上了植物血型的研究。他到野外进行了广泛地调查，采集了600多种植物的果实和种子，然后将它们按照不同的血型分别归类。例如，葡萄、山茶、山槭、芜菁等植物属O型植物；桃叶珊瑚则归属于A型植物；而扶芳藤、大黄杨等被划为B型植物；此外，荞麦、李树、珊瑚树、地锦槭成为AB型植物的代表。

当然，这儿所说的植物“血”，实际上是植物体内的汁液，与人体中的血液有所不同。但是，植物汁液中的各种糖蛋白成分，也就是血型物质，与人体内的血型物质很相似。可是，最使植物学家感兴趣的是，植物的血型物质，在植物的生理生长方面，有些什么实际的影响。这些问题在目前还没有一个确切的答案。

植物的脉搏：最近，一些植物学家在研究树木增粗速度时惊异地发现，活的树干，有类似人类脉搏一胀一缩跳动的现象，而且这种植物“脉搏”还有明显的规律性。

这是什么原因呢？植物学家通过长期的观察研究，认为这是植物的正常生理现象，只不过以前一直没有被人注意到罢了。

经过进一步观察后发现，每逢晴天丽日，太阳刚从东方升起时，树干就开始收缩，一直延续到夕阳西斜。到了夜间，树干停止了收缩，反过来开始膨胀，直到第二天早晨。树干这种日细夜粗的搏动，每天周而复始，但每一次搏动，膨胀总略大于收缩，于是，树干就这样增粗长大。

遇到下雨天，树干的“脉搏”几乎完全停止，这时它总是不分昼夜地持续增粗。直到雨后转晴，树干才重又开始收缩，这也许是植物“脉搏”中的一个例外。

植物学家在解释这种奇特的“脉搏”现象时说，植物“脉搏”是由植物体内水分运动引起的。当植物根部吸收的水分与叶面蒸腾的水分一样多时，树干几乎不发生粗细变化；如果吸收的水分超过蒸腾的水分，树干就要增粗；相反在缺水时，树干又会收缩。

如果从另一个角度也可以这样解释：在夜晚，植物气孔总是关闭着，这就使水分蒸腾大大减少，所以树干就要增粗；而白天，植物叶片上的大多数气孔都开放，水分蒸腾增加，树干就趋于收缩。

以上的解释看上去十分合情合理，但是，通过进一步的深入调查后发现，并不是所有的植物都有典型的“脉搏”现象，这就使植物学家感到有些困惑，为什么有许多植物不产生“脉搏”现象？是否还有其他的原因在影响植物的“脉搏”？

植物的记忆：如果有人说，植物也像动物那样有记忆能力，很多人听了都会摇头不信。但在不久前，科学家们在一种名叫三叶鬼针草的植物身上，进行了一项有趣的实验。结果证明，有些植物不仅具有接收信息的能力，而且还有一定的记忆能力。

这项实验是法国克累蒙大学的科学家设计的。他们选择了几株刚刚发芽的三叶鬼针草，整个幼小的植株，总共只有两片形状很相似的子叶。一开始，科学家们用4根细细的长针，对右边一片子叶进行穿刺，使植物的对称性受到破坏。过了5分钟后，他们用锋利的手术刀，把两片子叶全部切除，然后再把失去子叶的植株放到良好的环境条件中，让它们继续生长。

大约5天之后，意想不到的有趣情况发生了，那些曾经受到针刺的植株，左边(没受过针刺的一边)萌发的芽生长很旺盛，而右边(受过针刺的一边)的芽生长明显缓慢。这个结果表明，植物依然“记得”以前那次破坏对称性的针刺，没“忘记”针刺给它带来的痛苦。

以后，科学家经过一次又一次实验，发现了更多的证据，他们甚至已经知道，植物的记忆力大约能保持13天。

植物怎么会有记忆呢？科学家们解释说，植物没有大脑，也没有中枢神经，它的记忆当然与动物有所不同，也许是依靠离子渗透补充而实现的。但这仅仅是推测，应当说，关于植物记忆的问题，在目前还是一个没有被彻底解开的谜。

植物的神经：20世纪60年代以来，许多科学家围绕着一个有趣的问题——植物是否具备神经系统而争论不休。其实，这场争论的根源起于全世界最著名的进化论者，也是研究食肉植物的最早权威——查尔斯·达尔文。他发现捕蝇草的叶片上有6根特殊的“触发毛”，而且只有当其中一根或几根被弯曲过来时叶片才猛然关闭。于是他提出一个大胆的假设：这种行为的发生，一定是由于某种信号极快地从“触发毛”传到捕蝇草叶内部的运动细胞，快得简直像动物神经中的电脉冲。

为了给这种假说提供证据，伦敦大学的著名生理学教授桑德逊在皇家植物园中，对捕蝇草的电特性仔细地进行了观察研究，并在这种植物的叶片上纪录到电脉冲。与此同时，加拿大卡林登大学的学者雅可布森，也在“触发毛”内检测出一些非常不规则的电信号。后来，沙特阿拉伯凯尼格·富塞尔大学农业系生物学教授塞尔经过6个月的研究后发现，植物有一个“化学神经系统”，而且当有人想伤毁它时，它会产生防御反应。塞尔认为，植物还有类似动物的感觉，两者惟一的区别是：动物能表达这种感觉，植物的感觉则是由化学反应产生的。这种化学反应，从某种意义讲，与人的神经系统很相似。

桑德逊和雅可布森的研究结果虽然很快就被其他人所证实，但他们把电信号看得太重要，甚至理所当然地推断植物也有“神经”，这种论点引起了科学界的广泛争论，甚至遭到其他学者的抨击。德国植物学家冯·萨克斯认为，植物体中电信号的速度实在太缓慢了，通常只有每秒20毫米，而高等动物的神经电信号速度为每秒数千毫米。况且从植物解剖学的角度来看，植物中根本不存在任何神经组织，由此而证明植物体内的电信号并不是十分重要的。

但是，说植物没有神经，又有许多事实令人难以理解。生长在澳大利亚的花柱草植物，其雄蕊跟心皮相互融合成一个异乎寻常的“触发器”，形状像一个招呼人的手指挂在花的外边，当它受到触摸时，能在0.01秒时间内突然移动180度以上，这样就能使来此光顾的昆虫浑身粘满花粉，成为授粉的使者。还有像含羞草一类的“敏感”植物，遇到触觉刺激时运动极快，通常能在几秒或不到1秒的时间完成，而不是1分钟或几小时。很显然，它们似乎具备着某些只有神经组织才有的功能。

最近，美国圣路易州的华盛顿大学组织了一个由著名学者皮卡德领导的专门研究小组，皮卡德和她的学生威廉斯以及另一名研究生理的切纳发现：反复轻拂捕蝇草的“触发毛”，除了能记录到电信号外，也能刺激微小的、位于“触发毛”表面的消化腺释放消化液。他们推测，这也许是动作电位在此时起了作用，然而据此仍无法确定植物体内是否具备神经组织。

到目前为止，无数的证据已经表明，所有的植物由于某种原因都会应用电信号，那么能不能说它们已经具备了神经系统呢？相当多的植物学家都不同意上述观点，他们认为在植物体内还不具备任何专门的神经组织。

音乐能促进植物生长

人们通常用“对牛弹琴”来比喻讲话不看对象。但是在养牛场或养鸡场里经常播放动听的音乐，却可刺激乳牛多产奶、母鸡多生蛋，这已是不争的事实。可见，“对牛弹琴”是一项增产措施。

牛是高等动物，它具有听觉和完整的神经系统，对牛弹琴多产奶是可以理解的。那么，音乐能否刺激植物生长呢？

印度有一位科学家，他经常在花园里拉拉小提琴，或者放几张交响乐唱片，日子久了，他发现园中的花木长得格外地旺盛。后来他正式做起试验：在一块1亩左右的稻田里，每天播放25分钟交响乐。一个月以后，他发现，这块田里的水稻平均株高超过30厘米，比同样一块面积但没有听音乐的水稻要长得更加茂盛茁壮。

音乐的“知音”何止是水稻，每天早晨给黑藻播放25分钟音乐，不消10天，黑藻也能繁殖得“子孙满堂”。含羞草每天早晨“欣赏”25分钟古典歌曲后，好像心情更加舒畅似的，生长速度显著加快。灌木受音乐刺激后，也会变得枝繁叶茂。据观察，烟草、凤仙花、金盏菊等都对音乐有“灵感”。

音乐能促进植物生长是由于声波的刺激作用。我们知道，植物的叶片表面分布着许许多多的气孔。气孔是植物与外界环境进行气体交换和蒸腾水分的“窗口”。当音乐播放后，音乐的旋律经空气传播会产生有节奏的声波，这声波振动刺激植物叶片表面的气孔，可增大气孔开放度。气孔增大后，植物增加吸收了光合作用的原料——二氧化碳，使光合作用更加活跃，合成的有机物质不断增加；同时，植物的呼吸作用也得到增强，为植物的生长提供了更多的能量，这样植物便显得生机勃勃了。

当然植物对音乐也有选择，一般来说，声音尖脆、振动频率快，刺激效果就比较好。在国外，有些国家就采用高频率的超声波(每秒钟振动在2万次以上，超过人的听觉范围)，来刺激马铃薯、甘蓝、麦类、蔬菜、苹果以及其他树木，都获得显著的增产效果。但是，植物对超声波并不是多多益善。实践证明：少量超声波可以刺激细胞分裂；中量会抑制细胞分裂；大量就会引起细胞死亡。

音乐能促进植物生长，使科学家受到了启迪：如果摸索出各种植物在不同生长时期对音乐的爱好，再创造出适合它们需要的各种音乐，不就能进一步提高农业生产的效率吗？

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。

植物间的“相亲”和“相克”

有些植物，种在一起或长在一起，它们会“相亲相爱”，相互帮助。例如人们在苗圃、菜园周围种上花椒树，就像给苗圃、菜园织了一张防虫网。由于花椒的特殊气味能驱虫，所以可使苗圃、菜园免遭虫害。大白菜最容易得软腐病，这种病是细菌在作怪。但如果把大蒜种在白菜畦里，大蒜分泌的大蒜素有很强的杀菌作用，可使白菜免遭软腐病之苦。更有意思的是大豆如果与玉米间种，那么大豆的根瘤菌能把空气中的氮固定在土壤中供给玉米，使玉米生长得更加粗壮。

有“相亲”必然也有“相克”。人们发现，在温室中，如果西红柿与黄瓜种在一起，两种蔬菜都长不好，果实都长不大，而且不易成熟。这是为什么呢？原来西红柿分泌出的气味儿会抑制黄瓜的生长，而黄瓜花朵中弥漫出的挥发油又会抑制西红柿的生长。又如，在葡萄架边种上月桂树，月桂树就会枯萎，原来葡萄分泌的葡萄醌会妨碍月桂的生长发育，使它生病枯萎。

神通广大的植物激素

激素是生物体内含量极少、威力巨大的高效活性物质。那么，植物体内有没有这样的激素呢？回答是肯定的。天然的植物激素也非常少，70万棵玉米幼苗的顶端所产生的植物激素，总共只占针尖那么大的一小块地方。但激素虽少，神通却不小，它们导演了植物的各种奇迹。

长时间放在屋子里的花草，会朝向有光之处生长，小苗儿会向光弯曲，向日葵随着太阳转动花盘，这些都是生长素使的魔法。仔细观察一棵树，你会发现树冠上小下大，最典型的是雪松和圆柏的圆锥形树冠，导致这种现象产生的，就是生长素。顶端芽产生的生长素抑制了侧枝的生长，离顶端越远，抑制作用越小，所以树冠最高处较尖，越近地面越宽大，侧枝长得越旺盛。应用这个原理，农民把棉花顶芽摘去，这样侧芽能充分发育，开的花多，结的棉桃也多，产量当然提高了。园林美化时种的绿篱常常要修剪，每剪一次，就去掉了部分顶芽，去掉了生产素对侧枝生长的抑制，侧枝长得又快又好，绿篱变得越来越厚，十分好看。

生长素还能促进果实的膨大。如果雌蕊没有接受花粉完成受精作用，一般情况下是不能产生种子结出果实的。但人们使用生长素就能让它结果：把没有授粉的番茄花蕾浸上生长素，过一段时间就可以吃上无籽番茄了。

无籽葡萄是普通葡萄的一个变种，它倒不是靠生长素“催长”的。它能在贫瘠的沙土地上生长，产量也很高，但就是颗粒太小了，不适于食用，只能用来酿制葡萄酒。怎样让它的果实长得大些呢？开花不久，喷上一种叫做赤霉素的植物激素，就会得到一串串粒大味甜的无核葡萄。我国新疆是出产优质葡萄的地方，这里广泛使用赤霉素后，葡萄果粒比原先增大了二三倍，获得了大丰收。

我们买来水果后，如果让它们都挤在一个袋子里，就特别容易熟，甚至腐烂。这是因为果实在成熟的过程中，产生出一种叫乙烯的植物激素，一个成熟果实会“带动”整袋整箱果实的成熟，这样彼此促进、互相影响，所有的水果就都很快地熟了。因此，要不想让水果熟得太快，就得分隔开果实，并放到较凉爽处保存。若是不巧买来了生水果，也不必懊恼，把一个熟了的苹果或别的果实与生水果同放一袋，不几天，生水果就“催熟”了。这不是“坏事”变好事吗！

与生长素作用相反的是脱落酸，顾名思义，它能促进落叶，加速衰老。用它浸泡种子，种子会进入休眠状态。脱落酸对生长的抑制作用并不是一件坏事，在气候变冷时，叶子落尽，植物休眠，这是植物适应环境、保护自己的一种方式。脱落酸在生产上能派上积极的作用。要收摘棉桃时，在叶子上喷洒脱落酸，使棉花叶子在同一时期内落净，这样，机器采收时，再也不会把叶子也同时摘下，使得棉花里混入碎叶片，影响棉花的质量了。

还有一种重要的植物激素叫做细胞分裂素，它能促进生长发育，增加果实，防止衰老。人们可以用它来促进植物生根发芽，保持蔬菜嫩绿，提高作物产量。

小小激素，作用神奇。离了它，植物的生活就乱了套啦。

世界三大毒品植物

罂粟、古柯、大麻被称为世界三大毒品植物，这些植物是以特殊形式被吸毒者“享”用，并不是马上中毒身死，而是逐渐摧残身体，等于慢性自杀。

罂粟属罂粟科罂粟属，本属有许多种，以罂粟这个种最著名。是一种一年生草本植物，茎直立，高达1.2米，叶片长圆形，长达20厘米，宽达15厘米，基部心形，边缘有不整齐的缺刻或为粗锯齿乃至稍呈羽状浅裂。花单生于茎顶端，花大美丽，直径达10厘米，有4个花瓣，有时花瓣多，有白色，粉红色，红色或紫色等色。雄蕊数目多，雌蕊含心皮多数个，合生，没有花柱，柱头的样子特殊，呈放射状位于子房顶部。果实球形，颇大。成熟时在果实近顶部处环绕许多小孔状裂，种子又细又多。此种植物原出于欧洲南部，现已广布世界各地栽培，为著名毒品植物之一，也作药用。

罂粟的毒性物质在它的未熟果实的乳汁中，乳汁含生物碱，在罂粟花瓣落后约十来天之后，用刀划破其未熟果皮，就有乳液渗出，待其干后变硬再刮下来就是生“鸦片”，气味强烈。生鸦片再经烧煮和发酵就成了熟鸦片，吸毒者吸食的就是熟鸦片，吸食时，有强烈的香甜气味。鸦片是一种很好的镇静止痛药。其有效成分为“吗啡”(Morphine)，大约含量为7％～14％。可以提取出来，从罂粟的茎秆中也可提出吗啡。鸦片、吗啡既然为止痛，镇静药，为什么又叫毒品药？如果是正当医疗为目的而用之、是允许的，但超出此范围用药，反复使用以致发生耐受性、身体依赖性和精神依赖性，造成精神混乱和产生异常行为，一方面有害滥用者的身体健康，另一方面又带来严重的社会问题，那么就成毒害了。西方国家把鸦片列为非法毒品之一就是这个缘故。

1898年，德国人从吗啡中又提炼出镇痛效果更好的新药，名叫“海洛因”(Heroin)，海洛因比吗啡更加危险，因为它的成瘾性、药效比吗啡高出2～3倍。而且体积小得多，这就给贩运毒品带来了方便。因此，1912年在荷兰海牙召开的鸦片问题大会上，与会各国一致要求管制海洛因的制造和严禁贩运。在今天毒品黑市上见到的海洛因成品有海洛因碱、3号海洛因和4号海洛因，海洛因碱和3号海洛因是淡灰色或淡褐色的，4号海洛因是白色的，是无味透明的细粉末状物。据说吸食海洛因的人，当吸食之初马上感到一种“冲劲“，有销魂之快感，这之后就进入麻醉状态。这对好吸毒者有无比的吸引力。染上了毒就脱不了身。对不吸毒的人来说，简直不可理解。但吸食海洛因久之就中毒深了，表现症状就是瞳孔极微小，皮肤发黑，呼吸极慢，终至呼吸中枢麻痹而死亡。

古柯为另一种毒品植物，属古柯科的古柯属，为一种常绿灌木植物。单叶互生，花黄色，两性花，萼片5，花瓣5，雄蕊10，果实小，圆球形或卵形，熟时红色。此植物原产于南美洲的安第斯山脉，在5000多年前就已知道了古柯。在15世纪时，西班牙殖民者去美洲大陆，印第安人的逃生者躲入深山老林中，这些人发现了古柯叶使人可以抗寒、提精神，且可暂时忘记痛苦。当时只是嚼食古柯叶而已，后来此习惯传遍了美洲大陆，就连西班牙移民也食，今天更是风行，几乎人人知道古柯叶。现秘鲁一国有100万人嚼古柯叶。在玻利维亚，人们还喝古柯茶，极为普遍，此茶不苦不涩，而且还有香味。玻利维亚种植古柯面积占全国面积的40％。

为什么称古柯为毒品植物？因为从古柯叶中可以提炼出“可卡因”，大约1公斤古柯叶浆可以提出90克可卡因。可卡因也叫古柯碱，每天嚼25～70克古柯叶，就等于吸进了112毫克的可卡因。可卡因对人体明显起兴奋作用，而且易成瘾，这就构成了它的毒品的性质。1884年弗洛伊德写了《关于古柯树》一文，描述了他使用可卡因的体会：“可卡因对神经的效应包括兴奋感和长久不衰的欣快感，这种欣快感和一个健康人所具有的正常欣快感并无差别，使用者可以毫无倦意地从事长久、紧张的脑力和体力劳动，竟一点也觉察不出来是在药物的支配下。”但是长期使用可卡因就有体重下降、忧虑、失眠、面色白、呕吐、脉搏衰弱、产生幻觉，最后导致呼吸衰竭而死亡。

1903年以前，“可口可乐”这种世界著名的饮料中就加入了“可卡因’，为的是使可口可乐具有让人成瘾的特性，从而可以大赚其钱，美国使用可卡因有100多年的历史，后来才发现可卡因毒性太大从而禁止使用，可口可乐饮料中才停止加入可卡因，而掺入咖啡因代之。

大麻在常人眼中是一种纤维植物，因为它的茎秆韧皮纤维发达，可以利用之做麻袋。这是一种一年生草本植物，高可达1米，掌状复叶，花雌雄异株。为什么大麻也成了毒品植物？实际大麻之有毒者是指产于印度的大麻的一个变种。可能是地理气候环境关系，印度的大麻植株较矮，分枝多。特别的是它的雌株枝上端以及叶子、种子(实指果实)，还有茎秆中均有树脂，名叫“大麻脂”，从中可以提取大麻毒品，尤以开花的茎顶部含毒品量高。大麻脂中含有400多种化合物，其中最突出的是四氢大麻酚，它能对人的神经起毒性作用。用大麻脂制的毒品混入烟叶里，做成烟卷可以卖给吸毒者抽用，一支这种烟卷就可以供好几个人吸食而上瘾，价钱很便宜，比“海洛因”和“可卡因”便宜多了，因此大麻被称为穷苦人用的毒品，而可卡因则为富人阔佬用的毒品。

小剂量的大麻毒品被吸入身体后，就有洋洋自得，精神兴奋的感觉，并莫名其妙地唱歌和痴笑。同时感到时间过得太慢了，由于损害人的平衡功能，使人站立不稳，手有颤抖之感。如果吸食大麻多了，就会产生幻觉和妄想，引起大脑思维混乱，失去自我控制能力，对于饮食和卫生均无兴趣等等。这就已经是一个疯人了，到此阶段也无有效药可治，即使不死亡也得短命。

植物疫苗

人会生病，植物也会生病，植物的病虫害会给农业和林业带来严重的危害。为了确保农业丰收和森林繁茂，科学家们发明出各种各样的化学农药，为植物防病除害。

但是，化学农药在消灭病虫害的同时，也给环境带来了可怕的污染，同时，生产化学农药还要耗费大量的金钱。显然，它不是对付病虫害的最好方法，也不是长远和根本的方法。

众所周知，很早以前人类就已经知道，通过种牛痘的方法，能使人对天花病毒产生终身免疫。这个事例使农业科学家得到启示，既然可以给人注射防病疫苗，同样的方法是否在植物身上也行得通呢？这是一个很有意思的想法，如果成功的话，会使植物得到终身免疫能力。这样，再也不用在农田中喷洒大量的化学农药了，既节约了金钱，又可减少环境污染。

要想达到这个目的，首先要设法将病毒抗体植入到植物体内，并要能够长期存留发挥作用，或者设法使植物体自身产生出抗体。在这样的思路的引导下，1980年，日本的一个研究小组创造了为植物“种牛痘”的新方法，它与人类种牛痘的原理有些相似。因为植物病毒会互相干扰，如果植物体内已经有了一种病毒，往往能阻止其他病毒的生长和繁殖。因此，科学家在预防西红柿生病时，首先把能使植物致病的烟草花叶病毒分离出来，经过长时间培养，使它的毒性慢慢减弱。然后，用高压喷雾器把毒性大为减弱的病毒送到西红柿幼苗体内，这样，就能使西红柿一生都不会感染病毒了。从此以后，植物疫苗的研究走上了飞速发展的道路。

随着现代基因工程的诞生，人们不仅能“改造”动物，也可以“改造”植物，这使植物疫苗的研究进入到一个崭新的领域。

新技术的出现，使植物疫苗研究发生了革命性的变化。这项新技术被称为转基因技术，也就是分子遗传学和基因工程的一项实验技术。它能够通过显微注射、基因枪、病毒感染等多种途径，将需要发挥作用的基因转入到某种生物的胚胎细胞中，并在这种生物体内产生出生物学效应。

1982年，美国孟山都公司和比利时肯特大学的科学家，利用转基因技术，成功地将具有抗菌能力的卡那链绿菌的基因转入到向日葵植株内，使它的抗病能力大大增强。在首次成功的鼓舞下，他们又对烟草、胡萝卜等植物进行了实验，并获得了成功。

疫苗使植物产生了抗病能力，能不能培育出某种植物，使它不仅自身具备免疫力，而且人类吃了这种植物后，就像注射过疫苗一样，也能产生出终生免疫力呢？这是一个十分大胆的设想，要想实现尽管困难重重，但在理论上还是行得通的。于是，科学家朝这个方向又开始了新的努力。

进入20世纪90年代之后，美国得克萨斯州立大学的科学家利用转基因技术，培养出一种奇特的“土豆疫苗”。这种土豆具有抗乙肝病毒的作用，动物吃了它以后，体内的免疫系统会产生出乙肝病毒抗体，对乙肝病毒就有了免疫能力。“土豆疫苗”的问世受到了广泛的欢迎，因为它价廉物美，安全有效，与以往用动物血清或人血清制造疫苗的方法相比，大大降低了成本。

但是，“土豆疫苗”有个很大的缺陷，就是对人类不太适宜。因为对人类来说，土豆是一种不能生吃的食物，如果把土豆煮熟了，疫苗会因为高温而受到破坏，使免疫能力大大减弱，甚至完全丧失。

为了弥补这一缺陷，必须寻找一种能生吃的植物作为植物疫苗。经过无数次的实验之后，美国康乃尔大学独立研究所的生物技术专家，终于选定香蕉作为研究免疫载体的对象。

香蕉的确有许多优点，它除了可以生吃外，价格也很便宜，而且又可以普遍种植。我们知道，生产一支普通的疫苗，成本通常要高达几十美元，甚至100多美元，而通过大面积种植生产出来的“香蕉疫苗”，只需要几毛钱就够了。

前不久，美国的细胞生物学家米奇·海因到非洲考察，发现那儿霍乱横行，许多当地人由于贫穷，买不起昂贵的抗霍乱疫苗，结果悲惨地死去。米奇·海因回国后，决心改变这一现状。

他首先从霍乱病菌中分离出无毒的霍乱抗原，“剪下”霍乱抗原基因，再把它“缝合”到生活在土壤中的一种细菌体内，然后让苜蓿感染这种细菌，于是，霍乱抗原的基因就移植到苜蓿体内的细菌中了。一切准备就绪后，米奇·海因对这种苜蓿进行大规模培养，使培养出来的苜蓿都具有能抵抗霍乱病菌的抗原。

这是一项非常了不起的研究成果。因为在非洲和一些发展中国家，由于医药科学比较落后，而霍乱病菌经过许多代的变异，对青霉素、链霉素等一些普通抗生素产生了耐药性，使患病者得不到有效治疗。有了“苜蓿疫苗”，人们只要吃上一盘可口的苜蓿色拉，就可以获得抵抗霍乱病菌的免疫力，那将能挽救多少人的生命啊！

现在，科学家们正在培育能预防白喉、龋齿、肝炎等疾病的“蔬菜疫苗”和“水果疫苗”。但是，这些还仅仅是实验室的成果，要想把它转化为大规模生产，还有许多难以逾越的技术障碍。其中最使科学家伤脑筋的是难以控制其含量，也就是说，植物疫苗中致命疾病的抗原含量必须保证精确，既不能多也不能少，因为少了无法起到免疫作用，多了又会使人有患上疾病的危险。

在已经到来的21世纪，科学家们正在全力以赴地攻克难关，为普及植物疫苗铺平道路。也许用不了多久，将植物变成疫苗，就会像生产抗生素那样方便，到了那时候，远离大医院的乡村山区居民，只要吃一根香蕉或一个苹果，就可以预防某种疾病，这将是多么诱人的前景啊。

植物石油

能源危机是当代世界四大危机之一，人类目前正在享用的地下燃料矿藏：煤、石油、天然气，再过成百上千年就将消耗殆尽！

从植物中提取石油，是许多国家科学家们正在探索的重要课题。

据报道，现在已发现大量可直接生产燃料油的植物，主要属于大戟科，如绿玉树、三角大戟、续随子等。这些石油植物能生产低分子量氢化物，加工后可合成汽油和柴油的代用品，有些植物中的油无需加工，能直接用作燃料油，与柴油相似。

澳大利亚有两种野草叫按叶腾和牛角瓜，用溶解法从其茎叶中提取白色汁液，然后再制取石油。

在菲律宾发现了一种叫“邦伊伦邦”的果树，它每年开花结果3次，每棵树1年可采120～140粒果实，这种果实碰上火种，就会像汽油那样燃烧起来，每个果实可燃烧约15分钟，常常被当地居民用来点灯。科学家们对这种果实进行了化验，发现果内含有16％的纯酒精。这个消息顿时轰动菲律宾和全世界，菲律宾政府立即展开了广泛的扩种和繁殖。生化学家们也在研究这种树木的潜力，准备用此树烧炼出油液代替石油。

美国化学家卡尔文在南美亚马逊河流域发现一种树，它分泌的汁液可直接用作汽车燃料油，因此可将它直接注入汽车油箱，车子就可启动了。据估计，1英亩土地如果种上100棵香胶树，可年产石油25桶。这对贫油国来说，真是一个福音，这种树叫香胶树，此树在巴西已有种植场。目前香胶树是大自然中能够直接提供“生物石油”的比较理想的能源植物。

在巴西还有一种名叫“苦配巴”的大树，只要在树干钻孔，即可出油，1昼夜可获20～25公升，每隔40天取1次，此树亦称柴油树。

巴拿马也有一种“蜡烛树”，果实里含60％的油脂，可用此照明。

我国海南岛也有能产“柴油”的油楠树，高度可达30多米，将树伐倒后，油从锯面汩汩流出，每株可收流液10～25公斤，最多可产50公斤以上，这种油与柴油相似。

美国加州大学已成功地栽培了“石油树”，此树切割后流出的乳液，经脱水后可制成原油，再炼制加工可得汽油，此树已在美国3个州栽培，每英亩年产10桶油。

能源植物的发现，为人类寻找新的财源，又开辟了一条新路，目前科学家正在为寻找在质量上、数量上以及“生产速度”上足以代替珍贵的煤、石油、天然气的能源植物而孜孜以求不懈努力。

极地植物

在地球上，南纬66.5度以南的地区称为南极，北纬66.5度以北的地区称为北极。南极是一大片陆地，人们称为南极洲，它的表面被厚厚的冰雪覆盖着；北极中央是一片冰地，实际上它是海洋上漂浮着的一大块厚厚的冰层，人们称这个海洋为北冰洋。北冰洋四周属于北极地区的陆地有：俄罗斯西伯利亚的北部、加拿大北部、芬兰和挪威的北部以及阿拉斯加北部等，还有许多大小岛屿，如著名的格陵兰岛和新地岛等。

在极地中央，整年被冰雪覆盖着，那里夏天很短，严寒的冬天长达8个月以上。那里的植物主要是地衣和苔藓，如新地岛已发现500种以上的地衣，格陵兰岛发现300种地衣和600种苔藓。1954年，人们在北冰洋底3400米深处发现有细菌和真菌的孢子。

在极地边缘地区就有许多高等植物了。这些植物的茎和叶都紧紧地贴在地面上，能很好地承受积雪的压力，只要每年有一小段温暖的天气，植物就立即发芽，在两个月的时间内就完成了生长、开花、结实的过程。所以，到了夏天这些地方百花怒放，大勿忘草、仙女木、罂粟花等开着白色和黄色的美丽花朵，迎风招展。那里的悬钩子果实特别多，它是一种多汁的浆果，成熟时黄色的果实铺满地上，多得使人们不是摘浆果，而是用一种特殊长柄勺状的“梳子”来“梳”浆果，一“梳”，就能“梳”下很多浆果来。此外，还有不少很有价值的植物，如辣根，可作为抗坏血病的药，沼泽乌饭树的果实可供食用，禾本科、莎草科的植物可作饲料等等。

可见，南北极地区的植物还是很丰富的。

太空植物

在《西游记》中，天宫被描绘成极乐胜境，那儿有延年益寿的蟠桃和各种各样的奇花异草。但这一切仅仅是人类的美好愿望，今天的科学已经证实，月亮和地球周围的星球上实际是一片荒凉，看不到任何生命的踪迹。

植物能不能在太空生长呢？太空具备地球无法实现的优越条件，那就是一天24小时都有充沛的阳光照射，从理论上说，太空可以长出产量、质量远胜于地球的超级植物。为了实现这个激动人心的目标，科学家着手的第一步，就是利用宇宙飞船把地球植物送入太空，观察植物的生长情况。

1975年，前苏联“礼炮—4”宇宙飞船上的宇航员在飞船内播下小麦种子。一开始情况良好，小麦的出芽和生长速度比在地球上快得多，但后来不仅没有抽穗结实，反而毫无方向地散乱生长，最后枯萎死亡。同样，豆角、黄瓜等植物的栽培实验也失败了。

科学家经过反复研究，发现是失重的结果。我们知道，任何物体进入太空都会产生失重，植物在宇宙飞船失重的情况下，往往只能存活几个星期。为什么植物对重力那么“依恋”？原来，长期生活在地球上的植物因为有重力作用，形成了一种独特的生理功能，植物体内的生长激素总是汇集在茎的弯曲部位，有效地控制植物向空间的生长方向。可是当植物处于失重环境中，生长素不能汇集到茎的弯曲部位，结果使茎找不到正确生长方向，只好杂乱无章地伸展，这样植物便自行死亡。

为了克服失重问题，科学家采用电刺激方法，结果获得成功。进入20世纪80年代后，许多种蔬菜和粮食作物，已能在宇宙飞船内开花结果，这给生活在完全密闭系统中的宇航员带来了福音。不论在空间站还是在宇宙飞船中，栽培了绿色植物，宇航员就能吃到新鲜的蔬菜瓜果，而且由于植物的光合作用，在飞船小环境中还会有取之不尽的新鲜氧气。更重要的是，太空培育植物的成功，使长距离的星际载人飞行有了可能。

今天，在宇航员的餐桌上已摆上了自己栽培的新鲜葱头。但科学家并没有满足，他们准备栽种更多的蔬菜，为宇航员向月球和更遥远的其他星球飞行创造条件。

人与植物

植物几乎到处可见，你也许习以为常，然而你可曾想过，如果没有这个绿色世界，人也就不能生存了。

人与植物的关系确实息息相关。

首先，人必须依靠植物提供氧气，只有植物能制造氧气。如果说一个人几天不吃饭、几天不喝水且有一息尚存的话，几分钟不呼吸就可能性命难保，氧气可是人生命活动的第一需要呀！一个成年人每天呼吸约2万多次，吸入氧气0.75千克，呼出二氧化碳0.9千克。此外，动物与植物的呼吸，物质的燃烧，也都要消耗氧气，释放二氧化碳。这样一来，空气中的氧气不就一天天减少，二氧化碳一天天增加么？不！天地间所以没有产生过这种危机，就是因为植物既是天然氧气“制造厂”，又是二氧化碳的“广阔市场”。有人做过统计，1公顷阔叶林，在生长季节每天能制造氧气750千克，吃掉二氧化碳1000千克。所以算起来，只要有10平方米的林木，就可以供给一个人氧气的需要量，并把呼出的二氧化碳吸收掉。因为有植物源源不断地补充氧气，空气中的氧气才能保持基本恒定。相反，如果没有植物，地球上的氧气只要500年左右的时间即可用完。所以，人能够得到生命活动所需要的氧气，必须归功于绿色植物。

其次，人的食、衣、住、用，件件离不开植物。在远古时代，人类由于没有学会栽种粮食，在200多万年的漫长岁月里，为了找寻食物，不得不过着游牧生活。今天，人类生活虽然安定了，但人与植物的关系也还是生命攸关。试想，我们吃的粮食、蔬菜、油料、水果，哪一样不是植物？肉类、蛋品、奶类、鱼类这些人类不可缺少的营养品，乍看起来并不是植物，但是所有牲畜、家禽吃的草和饲料也还是植物，没有植物，当然也不可能有鸡、鸭、鱼、肉、蛋。人们的衣着来自植物的纤维，人们治病的药物有一部分从植物中获得。植物界中的木材，那更是“多才多艺”，造房屋、架桥梁、铺枕木、作矿柱，没有木材不行；家具没有木材不行……许多植物是不可缺少的工业原料。有些东西好像与植物无关，其实不然，例如煤，也是从古代植物变来的，即使炼钢，也不能没有这种动力。总之一句话，人的食、衣、住、用不论是直接或间接都得依赖于植物，没有植物，人和其他生物都无法生存，地球就将成为一个没有生命的寂静世界。

还有，随着人们生活水平的提高，多么需要一个绿树成荫、百花争艳的环境呀！试想，如果人们长期生活在一个没有树木花草，没有绿色植物的一片灰蒙蒙的环境里，将会是什么滋味？

森林——“地球之肺”

人们常说，森林是天然的蓄水库、是气候的调节器，也是保持水土的卫士。

有了森林，地面就不怕风吹水冲，水土不易流失。大风遇到防护林带，就被大大减弱；暴雨碰到了森林，力量也大大减弱，等雨水沿着树干慢慢地流到地上，被枯枝落叶、草根树皮所堵截，就容易渗透到地下去，而不会迅速流走。在少雨的季节里，这些储藏在地下的水，一部分汇成清流，流出林地，滋养农田，一部分经过树根的吸收、树叶的蒸腾，回到空中，又变成雨，再落下来。据计算，每15亩森林，在一昼夜间输送到空中的水汽，约为几千至1万千克。所以，林区的空气湿度一般比无林区要高，雨量也比无林区丰富些。

森林还能使气温不致太高，也不致太低。当地面有森林覆盖的时候，地面就不会受到太阳的暴晒，而且大量水分的蒸腾，吸收周围的热量，更可降低气温，所以，森林中夏季的气温一般要比当地城市低好几度；而林内地面的温度更比马路表面低十几度之多。又因为森林像顶伞一样遮盖着下面的土地，使森林里的热量不会一下子散发到空中去而迅速地降低温度，所以，当无林区很冷的时候，森林里仍然很暖和。

森林还是二氧化碳的吸收器和制造氧气的工厂，并且能够滞留空气中的粉尘和消除烟雾，使空气清新。此外，森林还有消除噪声和隔音的作用。有的树种还能减轻大气的污染。

许多国家的实践表明，当一个国家森林覆盖占全国总面积的30％以上，而且分布均匀时，就不会发生较大的风沙旱涝等灾害。

森林能够调节气候，也能保持水土，所以，植树造林是一项很重要的任务；而且，还要护林，如果任意破坏森林，必然会遭到大自然的惩罚。1998年夏季，我国发生长江整个流域的特大洪水，除了特殊的气候以外，在长江上游乱砍乱伐森林也是很重要的原因。

DNA和遗传密码

孟德尔发现了生物的遗传规律，摩尔根证明了控制生物遗传和变异的基因是存在于染色体上的，遗传学到这里是不是发展到顶点了呢？当然不是，随着人类科学技术的进步和研究手段的改进，科学家们又有了新的发现。

科学家们发现，染色体是由蛋白质和核酸(主要是被称为“DNA"的脱氧核糖核酸)组成的，那么，究竟是在蛋白质上携带着遗传信息呢，还是在DNA上携带着遗传信息呢？这个问题难倒了不少科学家。最终，还是一位名叫艾沃瑞的科学家把这个问题解决了。

DNA双螺旋结构的发现对进一步研究生命科学具有划时代意义为了解决这个问题，艾沃瑞设计了一个巧妙的实验，叫做肺炎球菌转化实验，肺炎球菌能够引起人的肺炎和小鼠的败血病。肺炎球菌有很多种菌株，但是只有光滑型的菌株可以致病，这是因为它们外面包有一层保护性荚膜，可以防止它们被宿主的自身保护机构所破坏。艾沃瑞和他的同事们将能致病的光滑型菌株的DNA、蛋白质、荚膜分别分离出来，然后再分别同不能致病的粗糙型菌株一起注射到小鼠体内：他们发现，在这三组实验中，只有注射了含有DNA组分的菌株才会使小鼠得病死亡，而其他两组均不能使小鼠得病，注射以后的小鼠仍然能够正常存活，体内也监测不到有光滑型的致病菌株的存在。这个实验说明，只有DNA才能将粗糙型菌株变为能致病的光滑型菌株，从而使小鼠得病死亡。为了更进一步验证这个结论，他们还把光滑型菌的DNA用特殊的酶处理，将DNA破坏掉，再同粗糙型不能致病的菌一同注射到小鼠体内，小鼠也能正常生活，这两个实验充分说明，DNA才是真正的遗传物质，遗传信息也携带在DNA上。

DNA是一种特别长的高分子化合物。它的立体结构一直是科学家争相研究的项目之一。美国的两位科学家沃森(Waterson)和克里克(Crick)在1953年提出了DNA的双螺旋立体结构模型，并因此而获得了1962年的诺贝尔生理学或医学奖。DNA的双螺旋结构模型为分子遗传学和遗传工程的发展奠定了理论基础，其影响非常深远。

通常所见的DNA，从立体空间结构上来看，很像一架绕着中轴线向右盘旋伸展的长梯子，梯子两侧为两条核苷酸长链构成的扶手，扶手由磷酸分子和脱氧核糖分子交替连接而成，并向中间伸出碱基，两两相连，构成长梯的一个个横档。

DNA分子中的碱基共有四种，即腺嘌吟(A)、鸟嘌呤(C)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)。这四种碱基以不同的顺序排列，就控制了地球上几乎所有生物的各种各样的性状。想不到，这么纷繁复杂、色彩斑斓的生物世界，竟然只是由这四种碱基决定的！这四种碱基中的两个碱基彼此相连，构成了DNA长梯的横档，这两个碱基就称为碱基对。所有DNA的碱基对的结合都是有一定规律的，即A只能与T互配成一对，C只能与C互配成一对。因此，在DNA中，碱基对都是A—T在一起，C—C在一起，很少出现例外的情况。

DNA分子在生物体内具有什么样的功能呢？首先，DNA分子能够进行自我复制，使得亲代个体能将自己的DNA复制一份传给子代，这样就可以保持DNA在一代代个体中的稳定性。其次，我们通常所说的基因，实际上就是DNA分子长链中的一个个片断，每个DNA分子上具有很多个基因，一个基因就可以控制生物体的一种性状。基因可以控制生命物质——蛋白质的合成，使得亲代性状在后代的蛋白质结构上反映出来，并使后代表现出与亲代相似的特征。正是由于DNA的这两个重要的生理功能，才会出现“种瓜得瓜，种豆得豆”的现象。

DNA分子的自我复制过程是非常复杂的，其中牵涉到许多酶的活动，其复制的过程大体如下：一个DNA分子复制时，是一边解螺旋，一边复制的，即DNA分子两条相互缠绕的长链，就像一条拉链一样，从每个碱基对的中间分开，形成两条单链，我们称之为母链；然后每条母链按照A—T、C—C的碱基配对规则，以每条母链作为合成子链的模板，从周围环境中选择合适的碱基和其他成分，形成了与两条母链分别相互对应的子链；与此同时，每条母链同与自己相对应的子链结合，形成了与原来DNA分子一模一样的子代DNA分子。

DNA分子控制蛋白质的合成这个过程也是极其复杂的，其中还需要另外一种核酸作为“中间人”才能完成，这种核酸叫做核糖核酸，一般称为“RNA”。RNA分子是一条单链，形状很像一条拆开的单链DNA分子：遗传信息的传递就是从DNA经由RNA，再按照遗传密码的规则，将氨基酸有顺序地排列、连接在一起，合成蛋白质，并将遗传信息表现在这种蛋白质的氨基酸排列顺序上。

什么是遗传密码？这是一个大家都非常感兴趣的问题。

科学家们早已揭示，在生物体内蛋白质的合成过程中，RNA上的三个碱基能够决定一个氨基酸，这就是遗传密码，决定一个氨基酸的三个碱基就称为一个密码子。就这样，经过了许多科学家的努力，大自然终于向人类展示了由RNA合成蛋白质过程中的最大的机密。经过多个实验室的科学家的共同测定，我们已经明确了很多遗传密码的确切含义。例如UCU代表丝氨酸，CUU代表亮氨酸，GGU代表甘氨酸，CCA代表脯氨酸等等。现在我们已经将决定20种氨基酸的所有密码子都测定出来了，科学家们将这些密码子编成了一本十分独特的字典——遗传密码字典。在这本字典中有64个密码子，在这64个密码子中，AUG密码子不仅是蛋氨酸的密码子，而且也代表着蛋白质合成的起始信号，没有它，蛋白质的合成就不能开始；UAA、UAG和UGA三个密码子是蛋白质合成的终止密码，是终止蛋白质合成的红色信号灯，它们三个不代表任何氨基酸。

虽然遗传密码词典不是很大，但是，它却几乎控制着生物界中所有生物的蛋白质合成，我们所得到的这本词典，在整个生物界都是通用的，不管是植物、动物还是微生物，它们几乎都使用同样的遗传密码，来合成自身的蛋白质。

生物体生长发育的过程中，细胞核中的遗传物质DNA经过复制，将遗传信息传递给了子代，这样就使得子代能够保持亲本的性状。但是，由于许多外部或者内部的原因，使得DNA在复制的过程中，碱基对的排列顺序发生了改变，这样就会使子代在某些性状上发生了改变，这就是基因突变。

造成生物遗传性状发生改变的还有一个原因，那就是染色体发生了变异。染色体变异包括细胞中染色体成倍的增加或减少，以及细胞中某条染色体增加或减少。在高等植物体内，一半以上的植物是含有两组染色体的，称为二倍体。但是也有许多植物细胞中含有两对或两对以上的染色体，这样的植物就叫做多倍体植物。多倍体植株一般叶片、果实和籽粒都比较大，但是结实率较低，发育延迟，我们可以通过人工诱导多倍体植物的产生，并再运用其他手段对多倍体植物进行改造，来培育新的植物品种。

植物的生机之源

一粒小小的种子，播种以后就会生根、发芽，慢慢地长出枝叶。成熟后，它会开花、结果，结出传续生命的种子，然后死亡，完成一个生命周期。在这个生命周期中，植物的正常发育和繁殖除了需要合适的温度、充足的阳光、水分、肥料等外界条件以外，它本身还要合成许多种有机物质，用来控制植物的生长和发育，其中一类重要的化学物质就是植物激素，植物激素是怎么发现的呢？这要从著名的进化论创立者达尔文的实验说起。

19世纪后半叶，英国的进化论创立者达尔文和他的儿子法兰西斯·达尔文做了一个实验。他们把一种叫金丝草的植物的胚芽鞘放在单侧光照射下培养，发现胚芽鞘会向光照来的方向弯曲；如果切去胚芽鞘的尖端或在尖端套上一个不透光的锡箔小帽，胚芽鞘就不会向光照弯曲了；如果将单侧光只照射胚芽鞘的尖端，而没有照射胚芽鞘的下部，胚芽鞘还是会向光弯曲的。因此，他们在1880年出版的《植物运动的本领》一书中指出：胚芽鞘产生向光弯曲，是由于幼苗在单侧光照下产生了某种影响，这种影响会从上部传到下部，造成背光面和向光面的生长快慢不同。

1928年，荷兰的F.W.温特把具有相同向光效应的燕麦胚芽鞘尖端切下，放在琼脂薄片上。然后他移去胚芽鞘尖端，将琼脂切成小块，然后再把这些琼脂小块，放在切去顶端的胚芽鞘一侧，将它们一同置于暗处。实验的结果表明，放置过鞘尖的琼脂块会使胚芽鞘向放琼脂的对侧弯曲，而纯琼脂块则不会。这个实验证明，促进生长的影响可以从鞘尖传到琼脂，然后再传到去顶胚芽鞘。温特认为，这种影响应该是一种化学物质，并称之为生长素。温特还据此创造了燕麦试法，定量测定生长素含量，大大促进了植物激素的研究。

1934年，荷兰的F.库戈尔等从玉米油、根霉和麦芽中分离和纯化出了这种能刺激植物生长的物质，并鉴定了它的化学成分，使植物激素的研究又向前迈进了大大的一步。

生长素是人类发现的植物激素之一，在高等植物中分布很广，许多植物的根、茎、叶、花、果实、种子及胚芽鞘中都有。生长素在植物中的含量甚微，每克鲜重材料中一般仅仅含有10纳克～100纳克，而且多集中在生长旺盛的部位，在趋向于衰老的组织和器官中含量甚少。生长素在植物体内的运输是有极性的，它只能从植物的上端(长叶的一端)向下端(生根的一端)运输，而不能倒转过来运输。

生长素对植物的生长发育有什么具体作用呢？

首先，生长素能促进植物生长，这也是生长素名字的由来。曾经有人发现，植物在授粉以后，子房中的生长素含量会急剧上升。子房中的生长素含量升高有什么作用呢？人们做了这样一个小实验：在果实发育开始时，除去果实的全部种子，那么果实就会停止生长，乃至脱落；如果种子去除得不是很彻底，还剩余一部分种子，那么就只有这部分种子周围的果实继续膨大。这个实验说明，植物的种子可以产生生长素以促进果实的发育。

其次，生长素有一种怪脾气，那就是它在植物体内不是越多越能促进植物生长。研究表明，植物体内生长素浓度较低时会促进植物的生长，在浓度较高时反而会抑制植物的生长。侧柏或柳树的顶芽产生的生长素有一部分运输到了侧芽部分，使得侧芽处的生长素浓度保持在较高的水平，侧芽便停止生长；而顶芽的生长素维持在一个合适的水平，顶芽便优先生长。这种现象在一些植物中很普遍，人们称之为“顶端优势”现象。农民在修整棉株时要掐顶去心，就是要去除顶芽生长素的压力，促进侧芽生长，以期长出更多的果枝、结出更多的棉桃，提高棉花的产量。

此外，生长素还有能够促进扦插的枝条生根的本领。在园艺上，扦插是进行植物繁殖的一种常用的方法。在实践中经常会遇到一些困难，比如茶花一类的枝条扦插后很难生根，造成成活率很低。怎么解决这个问题呢？别着急，如果你把茶花枝条的下端浸泡在一定浓度的生长素溶液中处理一段时间，然后再拿去扦插到松软的细沙中，过不了几周，你就会发现，难以生根的茶花枝条在其基部也乖乖地长出了新根。

1926年，日本人黑泽英一从对水稻恶苗病的研究中发现了另外一种植物激素——赤霉素。日本人发现，稻田中总有一些水稻会染上一种疯长病，表现为植株生长异常旺盛，但结实率很低。这样的水稻不但自己生长要消耗大量的肥、水，还影响了周围水稻的采光、通风和吸取营养，因此被称为恶苗，这种会在植物间传染的病就被称为恶苗病。黑泽英一在研究患恶苗病的植株时发现，这类植株都被传染上了一种叫赤霉菌的病菌，而赤霉菌会分泌出一种物质，正是这种物质，在进入水稻体内后就会造成水稻植株的疯长，使水稻植株患上恶苗病，由于这种新发现的植物激素是由赤霉菌分泌出来的，于是人们就把它叫做赤霉素。

赤霉素广泛分布于各种植物中，高等植物的赤霉素含量一般是每克鲜重植株含1纳克～1000纳克。赤霉素较多分布于生长旺盛的部位，其中果实和种子(特别是未成熟种子)里的含量要比根、茎、叶高出上百倍。赤霉素在植物体内的运输是没有极性的，这一点与生长素明显不同。

赤霉素对植物的生长发育有什么作用呢？首先它能显著的促进植物生长，但不能促进植物产生向光性。其次它还可以防止花果脱落，提高坐果率和产量。赤霉素还有一个作用，就是能有效地在一些植物种子内诱发某些酶的形成，这一作用已被成功地应用于啤酒生产。过去，啤酒生产都以大麦芽为原料，借用大麦发芽后产生的淀粉酶来促使淀粉糖化和蛋白质分解。但大麦发芽要消耗大量的养分，同时又要求较多的人力和设备，生产周期和成本都不很理想。由于赤霉素能够诱发大麦胚芽中α—淀粉酶的形成，我们只要在大麦中加上赤霉素，就可以使大麦中形成淀粉酶，从而完成糖化作用，不再需要种子发芽了。这样做，不仅可以节约大量的粮食、降低成本、缩短生产期，而且对啤酒的品质也没有不良影响。此外，赤霉素还具有打破植物休眠的本领。

1955年，在一个很偶然的机会，F.斯库戈(F.Skoog)等人发现了一种能促进细胞分裂的物质，这种物质被命名为激动素。在激动素被发现以后，科学家们又发现了多种具有激动素生理活性的物质，有天然的，也有人工合成的。后来，人们将这一类物质都称为细胞分裂素。

细胞分裂素广泛存在于细菌、真菌、藻类和高等植物中。在高等植物中，细胞分裂素主要存在于进行细胞分裂的部位，如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子等等。一般说来，细胞分裂素的含量也为每克鲜重材料含1纳克～1000纳克，它在植物体内的运输也是没有极性的。

细胞分裂素类物质的作用比较多，可称得上是著名的“多面手”。它可以引起植物的单性结实，刺激果实生长；它可以和生长素密切配合，控制所培养的植物组织是生根还是长苗；它还可以防止植物衰老，延长蔬菜(如芹菜、甘蓝)的贮藏时间；它还能防止果树的生理落果现象，增加果树的产量……由于细胞分裂素的价格比较高，因此，目前在生产应用上还不是很广泛。

1964年，美国的科学家F.T.艾德考特等人，从未成熟的将要脱落的棉桃中提取出了一种能促进棉桃脱落的激素，命名为脱落素Ⅱ；相类似的，英国的P.F.温瑞等人也从槭树将要脱落的叶片中提取出了一种促进芽休眠的激素，命名为休眠素。后来，科学家们证明，脱落素Ⅱ和休眠素实际上是一种物质，这种物质在1967年被统一命名为脱落酸。

脱落酸存在于被子植物、裸子植物和蕨类植物中。脱落酸的含量一般是10纳克～50纳克每克鲜重，含量甚微，它在植物体内的运输也是没有极性的。

脱落酸是植物体内最重要的生长抑制剂，它能促进叶、花和果实的脱落。如果你把脱落酸涂抹在一片叶子的叶柄上，这片叶子就会脱落，与它相邻的没有处理的叶片也会脱落，有时甚至会引起整个植株的叶子全部脱落。此外，脱落酸能够促进多种多年生木本植物和种子休眠，这对于提高植物对低温、高温、干旱、水涝和盐渍等不良环境条件的适应能力，有着非常重要的作用。

脱落酸能够有效控制植物生长、提高抗逆性、促进休眠，这些都是农业上急需解决的重要问题。但是，脱落酸价格昂贵，目前很少大规模地应用于生产中。

乙烯作为一种生长调节物质，首先是由俄国的一位植物生理学家在1901年报道的。英国的戈恩在1934年首先证明乙烯是植物的天然产物；美国的克鲁科等认为乙烯是一种果实催熟激素。1965年，博戈指出乙烯是一种植物激素，以后得到了公认。

乙烯是一种气体，高等植物的各个器官都能产生乙烯。乙烯的生理作用非常广泛，其中最重要的一个作用就是能促进果实成熟。大家知道，又青又硬的青香蕉不仅不香，而且还非常涩，根本就不能食用。但在一箱青香蕉里放几只熟透的苹果或者梨，盖好盖子，不久，整箱青香蕉就变成了香喷喷的熟香蕉了。这是为什么呢？就是因为成熟的苹果能放出乙烯，而这些乙烯会促进香蕉成熟。在很早的时候，我国人民就懂得用烟熏催熟的方法促进梨子成熟，也是因为烟中有乙烯存在的缘故。

乙烯除了有催熟的作用外，还可以促进叶片和果实脱落，解除休眠，诱导某些植物两性花中的雌花的形成。由于乙烯是气体，在生产应用上很不方便，人们就用一种液体的化合物乙烯利来代替。乙烯利有个特点，就是在pH值高于4.1时就会分解产生乙烯。当然，植物体内的pH一般都是高于4.1的，因此，乙烯利进入细胞后就会释放出乙烯气体而发挥作用，所以，乙烯利又叫做“液体乙烯”。现在，乙烯利已经广泛应用于农业生产中，像番茄、香蕉、苹果、葡萄、柑橘等果实的催熟，橡胶树乳胶的排泌，棉花的开铃吐絮等等，都离不开乙烯利的身影。

迄今为止，人类已经发现的植物激素有五类，这五类植物激素都有自己特定的生理效应，在整株植物的个体发育时期中，各种激素协同作用，共同维持着植物体内部各种生命活动的正常进行。研究植物激素的作用机理、生理作用以及它们之间的相互关系，在农业生产中具有重大现实意义。人们对于除草剂、生长抑制剂、生长延缓剂的开发和利用，就是其中最好的体现。比如用于禾本科作物的田间、能够杀死双子叶植物类杂草的2.4—D，就是一种人工合成的生长素类物质；而农业生产上经常用到的俗称矮壮素的CCC，就是一种抗赤霉素剂，它能够使植物高度下降、株型紧凑、防止徒长。

现在，我们人类对于这五类植物激素并不都是很了解，例如科学家对于脱落酸的生物合成的途径并不是很清楚的，对于许多激素的作用机理也尚处在推测和探索阶段。我们相信，随着人们对植物激素的进一步认识，人们也将对它们进行更好的开发和利用，让这些植物生长调节物质更多地造福于人类。

绿色植物

科学研究告诉我们，从好几亿年以前开始，地球上就有无数动物在生活、在繁衍，它们一代接一代生活着，一刻不停地消耗着氧气、释放着有毒的二氧化碳。问题出来了：虽然地球的大气体积庞大，但无数动物这样长年累月地消耗氧气、一刻不停地释放二氧化碳，为什么地球上的氧气没有被耗尽？而大气中的二氧化碳含量也没有大幅度增加？秘密就在地球上无处不在的绿的天使——绿色植物身上。

地球上的绿色植物生存在它们能够到达的各个角落，只要是能够见到阳光的地方，它们就会在那里不断地进行光合作用，吸收二氧化碳，放出氧气。一片绿叶的力量是有限的，但无数美丽的绿色就汇成了一股强大的力量。正是靠着这些绿色天使的惊人威力，地球大气中的氧气和二氧化碳的含量，在以百万年为单位的地质年代里始终基本保持在一个相对稳定的水平。据统计，15亩树林每天要消耗一吨二氧化碳，放出730千克氧气。核算起来，地球上的绿色植物每年要为这颗行星上的生命制造4860亿吨氧气，吸收865亿吨二氧化碳呢！可以想象，如果地球上没有绿色植物吸收二氧化碳和放出氧气，地球上的氧气会被慢慢地耗尽，有毒的二氧化碳将弥漫全球，地球将变成一个不适于人类生存的地方，需要氧气的生物将慢慢地在地球上消失，而厌氧的微生物将成为地球上的惟一主人……怎么样，这种景况是不是很可怕？

沙尘暴我们大概都听说过，有的甚至亲身经历过，很可怕。沙尘暴的发生有一个明显的规律，那就是在植物稀少的沙漠地区发生得多，在山清水秀的地方几乎见不到；在干旱少雨而又多风的春秋季发生得多，在降水较多、植物生长繁茂的夏天很少见；这个规律告诉我们，当有植物覆盖的时候，地球表面的土壤就会被固定住，风的威力也会因植物的阻挡而减小，沙尘暴就不容易形成。

其实，除了看得见的沙尘暴，还有看不见的沙尘暴也是我们健康的杀手，这个看不见的沙尘暴就是粉尘。粉尘是我们这个世界的主要污染源之一，即使是在看起来很干净的空气里，往往也有很多微细到看不见的粉尘在漂浮着、在危害着我们的健康，每年全球的粉尘可以达100万吨到370万吨甚至更多。而植物对于减少这些粉尘是功不可没的，不但植物们那婀娜多姿的青枝绿叶可以限制地面和空气中的固体颗粒污染物的飞扬，更有很多的植物可以利用它们粗糙的叶面、布满绒毛的叶片、可以分泌油脂的枝叶来吸附或粘附颗粒状粉尘。一般说来，绿色植物区比没有绿色植物的地带，空气中的飘尘浓度要低20％～30％，最高可以达到60％！

生病是绝大多数人都逃避不了的，而人们生病大多是由于病菌和病毒的感染，可这些病菌是从哪里来的呢？除了肢体直接接触这个途径外，空气也是一个主要的病菌传染源。空气中含有大量的致病细菌，这个事实有多可怕！不过不用害怕，在我们周围的植物中，有很多植物如香樟、黄连木、松树、柏树、榆树等，都能分泌出挥发性的植物杀菌素，杀死空气中的细菌，而野樱桃树、柏树等叶片还常常分泌出强烈的芳香物杀菌素呢！这样，在这些绿色植物的周围就形成了一个个抗菌地带，那些凶恶的看不见摸不着的隐形杀手，一旦碰到这些杀菌堡垒就只能折戟沉沙、一命呜呼了，这就大大限制了病菌的传播和蔓延。要知道，如果没有这些绿色天使的保护，我们就是天天带着防毒面具也防不胜防呢！

现代工业和科学技术给人们提供了舒适的工作、生活条件，但也带来了巨大的污染：这些污染有的是气体的，就排放在大气中；还有的是液体的，随水排入江河湖海。无论是哪种形式的污染物，最终都会对人类自身的健康造成严重的危害，这时候，我们又得请植物来帮忙了。

许多植物可以吸收大气中的有毒气体，例如地衣、垂柳、臭椿、山楂、板栗、丁香等可以吸收二氧化硫，积累较多的硫化物；垂柳、油菜等具有较强的吸收氟化物的能力；还有一些植物可以吸收氯、氮氧化合物等；而所有的绿色植物都能吸收二氧化碳气体。因此，我们可以根据需要种植各种植物来消除大气中的污染，净化我们周围的空气，看起来，说绿色植物就是我们的空气过滤器，这话一点也不假！

现代城市及周围的水域，由于人类生产、生活中排出的污水里含有大量的氮、磷、钾等营养物质，造成水质的富营养化，导致藻类过度繁殖，水色浓绿浑浊，甚至变黑变臭，严重影响周围景观和环境卫生。为了控制藻类生长，我们可以求助于水葫芦这种水生植物——在水面上种植水葫芦就可以抑制水中藻类生长，使水色澄清。为什么呢？因为水葫芦生长迅速，能大量吸收养料，从而影响藻类生长；还有就是水葫芦生长在水面上，遮住了水中藻类(主要是绿藻)赖以生存的阳光，减弱了它们的生活和繁殖能力外，水葫芦的根系还能分泌一些特殊的物质来克制藻类的生长。

当然，能起到相同作用的不只是水葫芦，还有浮萍、金鱼草等水生植物，更令人吃惊的是，这些水生的绿色天使不但可以吸收氮、磷、钾等营养物质，还可以吸收水中的酚和氰化物，甚至能大量吸收汞、铅、镉、砷等毒性很大的有害物质，把它们聚集在自己体内，据测算，1公顷水葫芦一天内可以除去污水中的重金属离子如金、银、钻、镍、镉、汞等有毒物质2千克还多，这个数字多么惊人！只要我们对于已经积累金属污染物的水生植物进行慎重处理，不让它们再次进入环境形成二次污染，我们就能利用它们将水体中影响人类和牲畜的健康的有害物质滤除掉，使我们周围的水域得到净化。

城市噪音也是一种看不见的环境污染，这一点生活在城市中的人们越来越有体会了。在喧嚣的城市中，绿色植物，特别是有着繁茂枝叶的乔木和灌木，在很大程度上充当了城市消音器的角色。有人做过实验，10米宽的林带可以减弱噪声30％，20米宽的林带可以减弱噪声40％，30米宽的林带可以减弱噪声50％！这是因为声波在通过林带时，有很大一部分能量会被树木吸收，因而会使声音明显的减弱的缘故。绿色植物减弱了城市噪音，让我们安静地工作、学习和休息，在我们不知不觉中保护着我们。

监测环境污染是环境保护工作的一个很重要的环节，除了应用化学或仪器分析进行测定外，植物监测也是很重要的手段之一。有些植物对有害气体十分敏感，它们在某些污染严重到人类能够觉察之前就已经受到了伤害。植物监测就是利用植物的这个特点，把植物受伤害时的症状作为植物向我们发出的报警“信号”。我们可以利用紫花苜蓿、胡萝卜、芝麻、苔藓、地衣监测二氧化硫；用唐菖蒲、郁金香、雪松、苔藓监测氟化物；用紫花苜蓿、菠菜、萝卜、桃监测氯；用水葫芦监测砷；用柳树、女贞监测汞等。你看，植物还是简单易行、便于推广、能够为我们日夜站岗的环境污染监测报警器呢！

绿色植物在保护我们的环境中所起的作用是非常巨大的，以上不过列举了人们已经知道的部分发现，还有人们所熟知的植物能保持水土、涵养水源、改善局部小环境等作用。就此看来，我们把绿色植物誉为地球上动物的保护伞、我们人类的保护神是一点也不过分的。可是，我们应该想一想，对于那些不会说话，虽然屡受伤害却仍然默默地保护着我们的绿色天使们，我们人类都做了些什么呢？是毫无限制的“开发”和毁灭，还是肆无忌惮地污染、伤害？现在，人类的科学和技术手段已经进展到了分子遗传学，如果我们不善用我们手中的工具，如果我们不善待我们的保护神，现代人类以现代的科技手段，毁灭起植物来会加倍快捷、加倍彻底！

现在，是时候了，为了我们自身的生存和发展，为了给我们的子孙后代留下一个舒适、安全的生存环境，让我们积极行动起来，努力去保护那些曾经默默地保护了我们不知多少个世代的绿色天使——植物吧！

植物中的“世界之最”

自然界中的植物五花八门，变化多端，数不胜数。在这令人眼花缭乱的植物界中，无论是植物生长的快慢、寿命的长短，还是植物茎的高矮、花的香臭、果实的大小，种子的轻重等各个方面均不相同。因此，在植物界中也有“吉尼斯世界纪录”。

树干最高的植物世界上最高的植物是澳洲的杏仁桉树，最高的一棵高达156米，树干直插云霄，有50层楼那样高。如果有鸟在树顶上唱歌，那么在树下听起来，就像蚊子的嗡嗡声一样。第二高的是生长在美国加利福尼亚的巨杉，它以百米以上的雄伟身姿闻名于世，号称“世界爷”。巨杉的“胸围”(树干的周长)可达30米，树龄高达3000岁以上。19世纪人们在修筑公路时，发现一棵巨杉正好挡住去路，于是就打穿树干，修出一条隧道，汽车竟能穿行无阻。100多年来，这条隧道成了当地的一处名胜，不知吸引了多少过往的游客行人。而且这棵巨杉是在森林火灾中幸免于难而存活下来的。为什么它能“绝处逢生”呢？原因在于它的树皮厚达半米以上，而它的导热性又极差，从而未被大火化为灰烬。比“世界爷”稍“矮”一点儿的是我国台湾省阿里山上生长的红桧，也是世界闻名的高大树木，其中最大的一株，高达60米，直径6.5米，木材体积达504立方米。如果用这棵树的木材做成双人长凳，那么可以做35000多条，能供7万人坐着开会。这棵红桧的树龄大约有3000年，是我国最古老的树木之一。由于这棵红桧长得特别大，所以有“亚洲树王”的美称。

茎最长的植物世界上茎最长的植物是产于热带雨林的白藤，它的茎从根部到顶部可达300～400米，从长度上看，比世界上最高的杏仁桉树还长1倍多。据说最长的一棵白藤的茎竟达500米。因白藤直径只有4～5厘米，不能直立，故显不出它的高度。它用茎尖和往下弯的硬刺攀援在别的大树上，这条带刺的“长鞭”攀到树顶后。无处可去，那越来越长的茎只好往下附，形成无数怪圈套在大树周围，因此人们称它为“鬼索”。这是陆地上茎最长的植物，海洋中茎最长的植物是巨藻，它的茎长达300～400米，可谓海中“巨人”。

毒性最大的植物当今世界上毒性最大的植物是“见血封喉”。它的树皮内含有的乳汁毒性极大，吞食微量可麻痹心脏，甚至死亡，若进入眼睛，可使人立即失明。

最孤单的植物在枝繁叶茂的植物世界中，独叶草是最孤独的。论花，它只有一朵，论叶，它仅有一片。

独叶草的地上部分高约10厘米，通常只生一片具有5个裂片的近圆形的叶子，开一朵淡绿色的花。

独叶草是毛莨科的一种多年生的草本植物，是我国云南、四川、陕西和甘肃等省特有的小草。它生长在海拔2750～3975米的高山原始森林中，生长环境寒冷、潮湿，十分隐蔽，土壤偏酸性。

独叶草不仅花叶孤单，而且结构独特而原始。它的叶脉是典型开放的二分叉脉序，这在毛莨科1500多种植物中是独一无二的，是一种原始的脉序。独叶草的花由被片、退化雄蕊、雌蕊和心皮构成，但花被片也是开放二叉分的，雌蕊的心皮在发育早期是开放的。这些构造都表明独叶草有着许多原始特征。

分布最广的植物有一种茅草狗牙根，分布在加拿大、阿根廷、新西兰、南非、日本、法国、科西嘉岛等地，是世界上分布最广的一种植物。

根最长的植物世界上根最长的植物是一种野生无花果树，它的根长达130米。这种树生长在南非德兰士瓦的东部地区。

覆盖地面最大的植物有一种野生草莓，覆盖地面的面积特别大，好像是铺在地上的一块大地毯。1845年，在美国宾夕法尼亚州，发现了一块3.2公顷的草莓地。1920年7月18日又发现了一块野生草莓地，有4公顷。估计这种野生草莓是在13000年前开始在这块地上生长扩展开来的。

世界上最老的树1976年3月根据C14的测定，日本的几棵特大的日本柳杉可以追溯到公元前5200年，那么，到1998年止，这些日本柳杉已经至少有7198岁了。

最矮的树在植物界中最矮的一种树叫矮柳，生长在高山冻土带，高不过5厘米。如果拿杏仁桉的高度与矮柳相比，一高一矮相差1500倍。生长在北极圈的高山上的矮北极桦也很矮，高度还不及那里的蘑菇。

树冠最大的树在自然界中，树冠之大当属独木成林的榕树。

榕树是属于桑科的常绿大乔木，分布在热带和亚热带地区。它的树冠之大，令人惊叹不已。在孟加拉国的热带雨林中，生长着一株大榕树，郁郁葱葱，蔚然成林。它的巨大树投影面积竟达1万平方米之多，曾容纳一支几千人的军队在树下躲避骄阳。

我国台湾、福建、广东和浙江的南部都有榕树生长，田间、路旁大小榕树都成了一座座天然的凉亭，是农民和过路人休息、乘凉和躲避风雨的好场所。福州市的榕树特多，所以被称为“榕城”。

长得最快的树1974年6月17日，在马来西亚的沙巴种了一棵树，这棵树在13个月当中竟然长高了10.75米，真是棵贪长的树。

长得最慢的树美国北部有一种锡特卡冷杉长得极慢。它长高38厘米要花98年，而树干的直径还不到2.5厘米，真是个十足的“懒汉”！但还有比它长得更慢的，有一种产于美洲热带的植物，名叫大藏米亚，它生长1000年树干才只有30厘米。

最大的一棵玫瑰树在美国亚利桑那州有一棵玫瑰树，名字叫妇女墓碑。树干直径为1米，高2.75米，树枝伸展面积达499平方米。由于树枝太重，底下用68根柱子和几百米铁丝支撑着。150人可以同时坐在这棵玫瑰树下乘凉。

最大的杜鹃花树世界上最大的杜鹃花树是一种木本红色杜鹃花树。生长在尼泊尔的这种植物，高达18米。在英国因弗雷尔公园里，有一棵这样的红色杜鹃花树，高达27米，是所有杜鹃花树中最高的。

最高的泡桐树我们平常看到的泡桐树，一般只有20多米高。最近中国林业科学院在我国四川酉阳县，发现一棵高44米的白花泡桐树，这是世界上已发现的最高的泡桐树。这棵树直径134.4厘米，树龄约有75年。泡桐的木材纹理直，不翘不裂，可以用来做木箱、床板、柜子等家具板，也可做琵琶、月琴等乐器的板面。航空模型、半导体盒子、电视机外壳等也可用泡桐板。泡桐的叶、花和果实，可作药用和饲料。近几年，用它的花和果实治疗慢性气管炎，效果很好。

最轻的木质茎世界上最轻的木质茎是轻木的茎，它的木材平均比重只有水的1／5，1立方米木材重100公斤。它也是世界上生长最快的树木，每年平均长高3～4米，直径加粗6厘米，素以速生、材轻而闻名，轻木主要产于美洲中南部，我国云南已引种。

最重的木质茎世界上最重的木质茎是铁刀木的茎，它的木材质地坚硬如铁，遇水下沉。这种树刀斧难入，用斧劈竟会迸出火星，其硬度为每平方厘米承受656～698公斤重量。我国也已有引种。后来发现我国的黄檀木、蚬木的硬度和铁刀木不相上下。

最高的竹子1940年11月，在印度巴塔齐砍伐了一根竹子，这根竹子高达37.03米，堪称世界第一高的竹子了。

最大的葡萄藤1842年在美国加利福尼亚州卡宾塔里亚，曾有一棵葡萄藤。它在1900年以后的10年间，每年产葡萄7吨。可惜，这棵世界上最大的葡萄藤于1920年死了。

最高的篱笆1946年在英国苏格兰曾有人种了一排密克鲁尔山毛榉，做成了一个篱笆。现在，这些山毛榉树长高了，形成了一个高达26米、长达550米的大篱笆。篱笆经常有人进行修剪。这可是世界上最高的一个大篱笆了。

最大的仙人掌最大的仙人掌生长在美国新墨西哥州的亚利桑那和墨西哥。这种仙人掌形似一盏绿色的枝形大烛台，高达16米。它结的果实呈绯红色，是可以吃的。

最大的草本植物有种叫旅人蕉的植物堪称世界草本植物之最。它有一人抱粗，高7丈，即有六七层楼那么高。有趣的是它的汤匙状叶基部里贮存着大量清水，成为热带沙漠中旅行者的甘美清凉饮料。

最小的草本植物世界上最小的草本植物要数无根萍，它的根退化了，茎几乎看不见，只有一小片叶子，花开在叶的下方。

长得最快的水草世界上长得最快的水草是1959年5月在非洲卡里巴湖附近发现的一种水草。过了11个月，这种水草蔓延了200平方公里。到1963年，这种水草已蔓延了1000平方公里。

寿命最长的甘蔗世界上甘蔗宿根的寿命一般只有3～6年，古巴有能活25年的。而我国福建省松溪县有一片“百年蔗”，据考证是清代雍正四年(公元1727年)种下的，至今已有260多年了，这可算是世界上甘蔗年龄最长的“老寿星”了。这片“百年蔗”，在1979年还能发新苗，平均每丝宿根发苗24棵，高75厘米，根系粗壮，叶色浓绿，生机盎然。“百年蔗”具有省种、省工、早熟、高产等优点，在宿根甘蔗栽培的理论和生产实践上都有很大的价值。

结实最多最大的丝瓜1985年，日本群马县藤冈市农艺师中山在住宅附近种植的一株丝瓜，结了几十条比人还高的丝瓜。最长的瓜长达175厘米，平均长度为150～160厘米，最粗的瓜腰围达40厘米，这是迄今结实最多最大的丝瓜树。该瓜种子来自日本鹿儿岛，这是4年前，鹿儿岛的柿元秀雄采用突然变异植株重复交配所得的。这种巨型丝瓜是一种突然变异植株的返祖现象。

最大的种子世界上最大的种子是复椰子树的种子。复椰子树的果实重达25公斤，剥去外壳后的种子还有15公斤之多，种子直径约50厘米。

最小的种子世界上最小的种子是斑叶兰种子，小得像灰尘，5万粒种子只有0.025克重，1亿粒斑叶兰种子才1两重。

世界上最大的花大王花是世界上最大的花。大王花是1918年英国探险家拉弗尔斯爵士在苏门答腊西南部发现的一种大花草——阿诺尔特大花草。他称它是“植物世界最伟大的奇观”，并把它命名为大王花。后来人们知道，大王花在印度尼西亚、马来西亚、菲律宾也有分布。大王花是寄生草本植物，整个植物体无叶、无茎、无根，一生只开1朵花，花朵直径可达1米多，重可达6～7公斤。盛开的大王花艳丽多彩，它有5片厚而坚韧的类似花瓣的裂片，外带浅红色的斑点，裂片每片可长达30～40厘米，花心像一个面盆，有圆口，可盛2.5～3公斤水。大王花的花期为4天，开花期间花粉有恶臭，专门吸引爱吃腐烂物的蝇和甲虫来为它传粉，松鼠对这些花粉也很感兴趣。

“寿命”最短的花一朵水稻花总开花时间不过5～30分钟，比起“昙花一现”恐怕寿命更短。

最香与最臭的花世界上最香的花和香气传得最远的花都要算“十里香”——一种白色的野蔷薇。最臭的花是印度尼西亚的苏门答腊地区的一种名叫纳米来亚的藤蔓植物的花，每当它开花时，就会散发出烂鱼一般的臭味。

最大的兰花世界上最大的兰花是热带美洲一种兰科植物所开的花，直径达92厘米，花瓣长达46厘米。

最小的兰花澳大利亚的一种兰花和委内瑞拉的一种兰花是很小的兰花科植物。但还有一种兰科植物开的花最小，直径不到1毫米，但仍然保持着兰花所具有的独特形状，是世界上最小的兰花。

最大的花序世界上最大的花序是一种很少见的玻利维亚的巨型菠萝蜜树的花序，直径达2.5米，高10～12米。每个花序上开白花，多达8000朵。

寿命最长的叶世界上寿命最长的叶是非洲热带植物百岁兰的叶子，它的寿命长达百岁，可谓叶中老寿星。

寿命最短的叶世界上寿命最短的叶是短命菊的叶，只能活3～4周。

最大的树叶有两种棕榈树的叶子极大，一种是生长在印度洋马斯卡林群岛上的酒椰棕榈，另一种是名叫亚马逊河竹子的棕榈。这两种棕榈的叶子长达20米，叶柄有5米长。

最甜的叶在巴西有一种能制作“糖精”的植物，名叫甜叶菊。它的叶是植物中最甜的一种叶，如果你摘下一个小叶用舌尖舔一下，立刻会感到格外甘甜，其结晶体的甜度相当于蔗糖的300倍。不但可以食用，而且是一种良好的降血糖剂，用叶煮水饮用，可以治疗糖尿病。据化学分析：叶内含有6％～12％的“糖甙”物质，主要成分是双萜配糖体。试验证明：这种物质对人体有益无害。在原产地人们喜欢把它放在红茶、牛奶和咖啡中，代糖饮用。甜叶菊还具有降血压、促进新陈代谢、强壮身体、调节胃酸的作用。

最大的果实世界上最大的果实恐怕要数木菠萝，因为搬动它需要动用起重机械。一颗木菠萝果实可长到3英尺长，重量可达80磅，这重量足以压断细弱的树枝。幸好这种巨大的果实并不是结在树枝上，而是由短而坚韧的柄与树干直接相连。俗话说“人不可貌相”，同样，木菠萝的好坏也不应仅仅从外表上判断，虽然木菠萝的果实具有粗糙的表皮，然而一旦成熟，这种果实的味道却是十分甜润爽口的。

最大的坚果生长在塞舌尔群岛上的海椰子是椰子家族中的“最重量级”成员，它的坚果是世界上最大的坚果。

海椰子是棕榈科的常绿乔木，树高和普通椰树相比，无稀奇处，约25～30米。树叶羽状复叶，小叶富于革质，呈线形。生长缓慢。百年才长成。结核果，历时7年才能成熟。一个海椰子果实重约25公斤，除去外面的海绵状纤维质，坚果净重还有15斤。