书城童书植物百科(中国儿童课外必读)
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第19章 植物的另类知识(2)

真正的果实本是由花中雌蕊的下半部分——子房发育而成的。可是对许多植物来说,花托或别的结构以至整个花序都参与发育成果实,这类果实就叫假果。例如食用的草莓就主要是由中间膨大的花托发育而成的,被推到膨大花托的外边才是它小小的果实。苹果、梨、山楂、以及各种瓜类都是假果。菠萝是由整个花序发育形成的果实,是聚花果,也是一种假果。

复杂的结构

麻屋子,红帐子,里面睡着白胖子。剥开花生或其他豆荚,你会发现豆子靠一边着生,一粒一室。横切开一个辣椒,所有嫩白的种子着生在中央,而对黄瓜则不然,种子都靠外侧着生,分为三组,酥瓜是五组。横切的苹果或梨可见五角星图案,而油茶果实有四个瓣室的。猕猴桃的果实横切后,可见其种子排成了由中间放射排成了漂亮的图案。成熟的石榴笑不拢嘴,露出了满嘴多层的红牙。坚硬的核桃里面保护的是和人的大脑皮层一样的器官——核桃种子。

有些植物果实的种子不是包裹在里面,而是常常完全裸露在外,这方面最典型的例子有木兰含笑、梧桐和苹婆。苹婆的果瓣红红的,边缘黑黑的种子粘连又似不粘连。因为它们是骨突果,各自为政的骨突一成熟就开裂,种子也就被露在外面了。

旅行的高手

好儿女志在四方,植物的种子成熟了也要走出摇篮去远行。许多成熟后的果实和种子是旅行的高手。他们的旅行方式多种多样。鲜美的果子被动物吃到嘴里,其种子洒落到地上或动物的消化道最后回到土里并萌发,这就是一种种子旅行方式。也有的植物的果实外面长着不少的钩爪,能附着在人或动物的身上旅行,如苍耳、蒺藜和鬼针草等就是这样。最值得一提的种子传播方式是植物的自身弹射。因为它们不靠别人,自食其力。这方面最明显的例子,如凤仙花、牦牛儿苗的果实,在接近成熟时,稍有风吹草动就会弹裂,种子被射出很远。干熟的大豆,果皮也能急剧卷曲,把豆粒被弹出老远。喷瓜成熟时果柄脱落的瞬间,种子就会自果柄处喷射而出。有一种禾草,果实上倒生刺毛,受湿气伸张,竟能直往土缝里钻,而且向前不会往后,被人们誉为自动播种机。

随风儿飞翔

有些植物的种子的外皮紧贴住果实的内皮,不容易与果实分开。这时候的种子在旅行时就同果实一起飞翔,称为翅果。而果实妈妈也大都具有特殊的本领。比如枫树的果实长有两个飞翔的翅膀,能够带着里面的种子在风中飘落到很远的地方。榆钱、云南黄杞,石风车子都一样。

还有的果实或种子靠身上长的毛状物飞翔。蒲公英的果实有许多的冠毛,轻轻一吹,即漫天飞舞。飘飞的柳絮就是带着种毛的柳树种子。萝摩的种子、柽柳的种子也都有相似的毛一样的飞翔结构。也有的果实是随水漂流,如红树的果实、椰子等。红树的果实在海浪中漂游,由于有发达的棒状胚轴平衡,决不会倒栽葱扎在淤泥里。一颗大大的椰子里面只有一粒种子,它能随海浪漂泊到很远的地方安家落户。

植物的种类千千万,它们的果实和种子也千差万别。任何一本书也描述不过来。想象一下吧,千姿百态的果实和种子都是孕含着绿色生命的精灵啊,它们可绝对比一台机器复杂得多。朋友们,你观察认识了多少种植物的果实或者种子了呢?

叶的奥秘

不知道哪位大哲学家说过,世界上没有两片完全相同的叶子。地球上的植物种类几十万种,种与种的叶子大不相同。但是拿来同一种植物的两片叶子,我们又一般能够说出它们是同一种植物的。

植物的叶子有哪些共同特点呢?叶子是植物的营养器官,负责接受阳光的照射,进行光合作用,以供应植物体有机养料和能量。这决定了叶子的形态必然大都是片状结构,接受阳光嘛,扁平形态,受光面积才最大。要不怎么提到叶,我们总说成叶片呢。其实植物的叶的组成,除了叶片部分,还有很重要的叶柄呢。假如没有叶柄,叶片如何着生在植物体上呢,脱落时也要从叶柄基部脱落才行。一部分植物的叶还有仆从兼保卫——托叶相伴。

也有些植物的叶子并非上述一样。首先是非片状结构的叶子,例如松树,是针叶;柏树,鳞叶,也扁平,但很小;仙人掌,刺状;假叶树,鳞片状。为什么会出现这些非片状或非常态的叶子类型呢?归根结底是这些植物叶片的常规功能发生了变化或转移。松树的叶,一般2针、3针或5针一束,着生在一个不发育的短枝上;柏树的许多鳞叶排在一组扁平的小枝上;仙人掌和假叶树的叶虽非扁平,但茎枝扁平。因为这些植物的光合作用功能已经被茎或者枝替代了。有的植物的叶片很肥厚,例如景天、圆白菜,为什么呢?因为它们多承担一个功能——储藏水分、营养等等。

其次就是在植物叶的叶柄方面。叶片总要有一个与植物枝条相连的叶柄。只有一个叶片连在一个叶柄上,这样的叶叫单叶;有许多个小叶片都连在共同的叶轴或总叶柄上,这样的叶叫复叶,有羽状复叶和掌状复叶之分。小叶位置又是复叶,整个叶叫二回复叶。叶柄一般不是扁平的,但是如果扁平叶柄又仅连着一片小叶,例如柑橘,那是单身复叶,就象单身汉。托叶的形态也有很多,围绕茎的是托叶鞘。禾本科的植物,叶鞘就是叶柄,不过竹子例外。

植物的叶子一段时间后,总是要脱落的,落叶树当年落光,但常绿树种的叶寿命要长,几年后才落。少数落叶树种冬天叶片虽然枯黄,但直到第二年新叶发出才落。如假死柴、多种橡树等。只有一种植物终生只有两片叶子、一百年不落,这就是西南非洲沙漠的百岁兰。但是有一些植物具有脱落性的小枝,例如水杉、梭梭等,有了这些小枝的脱落可以通过减少水分的蒸腾等方式,更好地保证植物主体度过寒冷、干旱等不良季节。天冬草的情况又与上面的松树相似。

叶片着生在枝条上,其正常功能是进行光合作用,但是为了更多地接受阳光,叶子在植物体上的着生方式——叶序是很讲究的。有的互生,有的对生,有的轮生。仔细观察每种植物,尽管它们叶序不同,所有植物叶片都能在受光面上互不遮挡,镶嵌排列(叶镶嵌),以充分接受阳光。

再仅就片状的植物叶子,也更是形状万千。

为什么几乎所有树木的树干都是圆的

自然界的树木,种类繁多。它们的树冠、树叶、果实的形状也千差万别,即使是同一种树木,有时也有一定的差别。但有一点不知你是否注意到,那就是:几乎所有树木的树干都是圆的。这是什么原因呢?

自然界中的所有生物,为了生存,总是朝着最适应环境的方面发展。千百万年来,植物也是朝着有利于自己生存的方向发展。圆形的树干与其生理功能及所处的环境有关。

树干是植物体内物质运输的主要通道,它一方面将根部吸收来的水分和无机盐运送到地上植物体的各个部分;另一方面又把叶部进行光合作用制造的有机物运送到植物体的各个器官去利用和贮藏。在表面积相同的情况下,圆柱体的容积是最大的。所以圆形的树干可以保证植物体内最大的物质运输。我们日常生活中的煤气管、自来水管、玻璃管等都是圆管形,实际上是对自然现象的一种仿造。

树干的另一功能是支持作用。高大的树冠其重量全靠一根主干支撑,特别是硕果累累的果树,挂上成百上千的果实,须有强有力的树干支撑,才能维系生存。而在各种几何图形中,圆柱形具有最大的支持力。

圆柱形的茎生长在空气中,是长期适应的结果。茎在同样的体积下有一最小的与空气相接触的表面。而圆柱形是同样体积中表面积最小的形状。表面积越小,树木的蒸腾量也就越小,这样可以减少植物体内的水分散失。

树木是多年生的植物,它的一生难免要遭受到很多外来的伤害,像动物咬伤、机械损伤,特别是自然灾害的袭击,更是数不胜数。如果树干是扁形的、方形的或其他有棱角的,都容易受到外界伤害。圆柱形的树干就不同了,狂风吹打时,不论风从哪个方向来,都容易沿着圆形的切线方向掠过,受影响的只是一小部分。可见圆柱形树干是最理想的形状了。

因此可以说,树干的形状,也是树木多年生长在自然界中对环境适应的结果。

花与昆虫的微妙关系

虫媒花在利用美丽的花被、芳香的气味、甜美的蜜汁招引昆虫的同时,在形态结构上也和传粉的昆虫形成了互为适应的关系。如花的大小、结构和蜜腺的位置与昆虫的大小、体形、结构和行动等都是密切相关的。

如马兜铃科的马兜铃是一种常见的药用植物,它的花筒很长,雌蕊、雄蕊和蜜腺都在花筒的基部,花筒上部具有斜向基部的毛。它的雌蕊比雄蕊先两三天成熟。当雌蕊成熟时,小虫顺着毛爬进花筒基部去吸蜜,等到吸饱蜜汁试图退出时,因为花筒里的毛都向下生长,小虫一时出不来就到处乱爬,这样一来虫体上所携带的别朵马兜铃花的花粉就粘着在这朵花的柱头上,完成了异花传粉。经过两三天后,雄蕊成熟了,小虫仍在花中乱钻,散出的花粉又粘在小虫身上。有趣的是,这时花筒内的毛萎缩了,被“囚禁”的小虫满载花粉爬了出来,它又飞向另一朵马兜铃花里去,给它传送花粉。

又如玄参科的金鱼草,也叫龙头花,它是唇形花冠。但是唇形花冠的上下唇老是互相扣紧闭合着。雌蕊、雄蕊和蜜腺都闭锁在花筒里面,在这样的一种结构下,如果昆虫太小,就不能踏开下唇,进入花内;如果昆虫太大,虽然踏开下唇,也不能进入里面;只有像蜜蜂这样的中等昆虫,既能踏开下唇,又能进入花冠筒内。当蜜蜂探身进入花冠筒时,它的背部就擦到了花药和柱头,由于花药在两侧,柱头在中央,因此同一朵花的花粉不至被蜜蜂带到自己的柱头上,而蜜蜂背部带来的别朵金鱼草花的花粉正好擦在这朵花的柱头上,从而完成了异花传粉。

唇形科的鼠尾草更有趣,它是唇形花冠,雌蕊和两枚雄蕊都在上唇的下面,并且两枚雄蕊的药隔延长各成一个小杠杆,并列在花冠筒的入口处。当蜜蜂进入花冠筒深处吸蜜时,必然触及杠杆,雄蕊因杠杆作用而下垂,花药正好打在蜜蜂的背部,花粉散落其上。当蜜蜂拜访另一鼠尾草花时,它的背部触及悬垂的柱头,便将所带的花粉涂到柱头上,完成传粉工作。

热带有一种兰花,它的下唇花瓣很像一只浴盆,里面常贮满清水。“浴盆”内有一条狭窄的甬道,甬道的顶部生有雄蕊和雌蕊。当黄蜂钻进花内吸蜜时,一失足跌入“浴盆”内。当它湿淋淋地爬起来挣脱逃走时,只能从甬道爬出来,这样就让黄蜂把从别朵兰花里带来的花粉,涂抹在这朵花的雌蕊上;同时又让黄蜂把这朵花的花粉带出去。

上面的例子告诉我们,不同种类的昆虫为特定的开花植物传送花粉,同时又以这些植物的花粉作为自己的营养物质。在这种互利互惠、相互适应的过程中,它们各自的种族都得以繁衍。

花与昆虫的关系不是一朝一夕形成的,它是在长期的生物进化过程中,植物与昆虫彼此相适应的结果。

植物也发烧和出汗吗

人在生病的时候不一定都发烧。而只要发烧,那就是有病的讯号,那就应当找寻发烧的原因,千万别延误了医疗。

科学家发现,植物也会“发烧”。有趣的是植物的发烧通常也表明它有病了。譬如,不少农作物的体温只比周围的气温高2~4℃,若是更高,就表明它出了问题了。是什么原因引起植物发烧的呢?科学家仔细观察后发现,植物的病害往往先损害根部,这就影响根对营养的吸收,营养不足会引起发烧。植物因缺水而“渴”得厉害的话,也会发起烧来。实验表明,有病害的植物叶子比正常的植物叶子温度要高3~5℃。

通过观测植物的体温,我们就能根据实际情况,该浇水时浇水,该治病时治病,以便让植物能健康地成长。

植物不仅会发烧,还会“出汗”。

在夏日的早晨,我们会在许多植物的叶子上看到流出的滴滴汗珠,亮晶晶的,犹如光芒四射的珍珠一般。

许多人会说,难道这不是露水吗,怎能把露珠当汗珠呢?其实,露水固然有,但植物的汗水也是名副其实的。

白天,植物在阳光下进行光合作用,叶面上的气孔张开着,既要进行气体交换,也要不断蒸发出水分。可到晚上,气孔关闭了,而根仍在吸水。这样,植物体内的水分就会过剩,过剩的水从衰老的、失去关闭本领的气孔冒出来,这种现象,植物学上就叫做“吐水”。除此之外,植物还有一种排水腺,叫它“汗腺”也可以。这里也是排放植物体内多余水分的渠道。

植物的“汗”一般在夏天的夜晚流出,有时在空气潮湿、没有阳光的白天也会出汗。化验一下就知道,植物的汗水里含有少量的无机盐和其它物质,它与露水是有区别的。

植物的吐水量因品种不同而有差异。据观测,芋头的一片幼叶,在适合的条件下一夜可排出150滴左右的水,一片老叶更能排出190滴左右的水。水稻、小麦等的吐水量也较大。

如果说植物的发烧通常是病理现象的话,那植物出汗却是一种生理现象,是为了保持植物体内的水分平衡,是为了使植物能正常生长。

蔬菜之家

在植物世界里,有一个名叫十字花科的家族,现在已被公认为“蔬菜之家”。经统计,若不计瓜类、豆角类,其成员几乎占到人们所吃全部蔬菜种类的1/4。不过据考证,在远古的时候,该家族虽然成员众多,却大都出入于原野荒滩,并没有什么名气。但自从后来该家族在欧亚非三大陆交界的地中海沿岸地区出了芸薹和甘蓝俩兄弟,芸薹又娶了伊朗的黑芥姑娘生了芥菜之后。众多子孙练就十八般功夫,并到蔬菜王国谋得了职位,他们家族就逐渐鼎鼎大名了。

甘蓝从地中海往欧洲北海沿岸发展,它的后代最了不起,形态变化很多,包括了:结球甘蓝、球茎甘蓝、羽衣甘蓝、抱子甘蓝、花椰菜、青花菜等变种。结球甘蓝,别名洋白菜、圆白菜、卷心菜、包菜等,它叶片肥厚,紧紧拥抱成团,而且营养丰富,已经遍布世界各地,成为最为普遍种植的一种蔬菜。花椰菜的花序花梗肉质,簇拥成紧密的花球,也是人们餐桌上常见的蔬菜。如不采食,任其自然发育,花椰菜和结球甘蓝一样,都能长出高高的花序,并结出果实和种子来。球茎甘蓝又叫苤蓝、擘蓝,也很有名气的蔬菜之一。羽衣甘蓝、抱子甘蓝、青花菜也都别具特色,深受人们欢迎。