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中学生科普知识图文百科-第3部分
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事实上,在清代《凤仙谱》中记载我国的凤仙花就达两百多个品种。凤仙花的花色多得令人咋舌,这小小的花儿怎么长出了那么多种颜色呢?我们除了对神秘的大自然啧啧称奇外,还没有揭开其中的奥妙。
目前,关于凤仙花的花期、花色、药用价值等,还在进一步研究之中。
古怪的冬虫夏草
冬虫夏草简称虫草,是冬季真菌寄生于虫草蛾幼虫体内,到了夏季发育而成。
从外形上看,冬虫夏草虫体呈金黄色、淡黄色或黄棕色,又因价格昂贵而有“黄金草”之称。因其药用价值高,功效好,在国内外被视为珍品,市场需求量大,但因其天然资源量稀少,故价格十分昂贵。
冬虫夏草主要分布在我国青海、*、四川、云南、贵州、甘肃海拔4000米左右的高海拔地区。专业人士根据产地的不同又分为青海草、藏草、川草、滇草等。也有把产自青海、*的统称为藏冬虫夏草。
冬虫夏草,正像它的古怪名字一样,形状很奇特:说它是动物,它的根又深扎在泥土里,头上还长着一根草;说它像植物,它的根部又是一条虫子,长有头和嘴,还有8对整齐的足。
冬虫夏草这种怪模怪样的东西是如何形成的呢?到底是植物还是动物呢?为什么会生成这般怪模样呢?
有一种叫作“蝙蝠蛾”的昆虫,在冬天来临之际,它便将虫卵产在土壤里,然后静静地死去。虫卵在土壤里经过一个月的孵化,一条白白胖胖的幼虫便形成了。有一种真菌即虫草已在此静候多时,一遇到这白胖鲜美的幼虫,便一股脑儿往幼虫体内钻,然后在里边*着虫体内的营养,过着无忧无虑的寄生生活。
冬天幼虫躺在泥土中,由于体内的寄生菌大量繁殖,这虫子等不到爬出地面便死去了。等到气候温暖了,这种真菌便破土而出,在幼虫壳体的头部长出一根长约10厘米,顶端呈椭球体的棒。因此,它才长出既像虫又像草的古怪模样。
人们根据这副怪样子给它起了个“冬虫夏草”的怪名字。但真菌是如何钻入幼虫体内的,又是怎么在幼虫体内寄生那么长时间后,最终从虫嘴长出一棵草的呢?至今还是一个谜。
会跳舞的风流草
在我国云贵高原、四川、福建、台湾等地的丘陵山地中,生长着一种能翩翩起舞的植物,人们叫它“风流草”。
风流草为蝶形花科植物,它名曰“草”,实际上是一种落叶小灌木。它一般高15厘米,茎圆柱状,复叶互生。它的叶子由三枚小叶组成,中间一叶较大,呈椭圆形或披针形状,两边侧叶较小,呈矩形或呈线形。
风流草那幼嫩的叶片对声波非常敏感。每当旭日东升,朝霞遍地的时候,原本下垂的长叶会平展开来,两片小叶子上下跳动着,好像舞蹈一般。到了下午,长叶子又下垂,但两片小叶仍然不停地跳动。平时它与其他草类植物无异。
奇怪的是,每当有青年男女在它旁边互唱情歌时,草叶似有灵性就会互相摆动,翩翩起舞。甚至在歌声激昂时,每对叶片竟会相抱扭成一团,十分亲密。歌声停止,它的枝叶也慢慢舒展恢复常态。
风流草对阳光非常敏感,一经太阳照射便翩翩起舞,直到傍晚时分才停息下来。阳光强烈时,它旋转的速度也加快,一分钟里能重复好几次。
风流草在世界其他地方也有分布,如菲律宾、印度、越南等地。风流草有一分支,叫“圆叶舞草”,它的特征是顶部生卵形或圆形小叶,它跳起舞来舞姿更轻盈。
风流草何以起舞,植物学家普遍认为与阳光有关,有光则舞,无光则息,就像向日葵冲着太阳转动头茎一样。具体深入研究,还有各种分歧。
有的认为是植物体内微弱电流的强度与方向的变化引起的;有的认为,是植物细胞的生长速度变化所致;也有人认为是生物的一种适应性,它跳舞时,可躲避一些愚蠢的昆虫的侵害,再就是生长在热带,两枚小叶一转,可躲避酷热,以减少体内水分蒸腾。
风流草究竟为何昼转夜停,仍存在着很多疑问,要解开这个谜,还需植物学家们继续深入探索。
含羞草是人们的“晴雨计”
含羞草是一种豆科草本植物。它的叶子在白天是张开的,等到晚上就会自动合上。有趣的是,人在白天轻轻碰它一下,它的叶子也会合拢起来。你碰得轻,它动得慢,只有一部分叶子合起来;你碰得重,它动得快,在不到10秒钟的时间里,所有叶子都会合拢起来,而且叶柄也跟着下垂,就像一个羞羞答答的少女。由于它的这种特性,所以人们管它叫“含羞草”。
含羞草为什么会动呢?
大多数植物学家认为,这是由含羞草叶子的“膨压作用”引起的。在含羞草叶柄的基部,有一个名叫叶枕的薄壁细胞组织,木鼓鼓的,里面充满了水分。当叶子一振动,叶枕下部细胞里的水分,就立即向上或两侧流去。这样一来,叶枕下部就像地了气的皮球一样蔫了下去,上部就像打足了气的皮球一样鼓了起来,叶柄也就下垂、合拢了。在含羞草的叶于受到刺激的同时,会产生一种生物电,把刺激信息很快传递给其他叶子,其他叶子也就跟着合拢起来。过了一会儿,当刺激消失了,水份回到叶枕下部,叶子就会重新张开,恢复原状。
但也有的科学家认为,含羞草所以会运动,跟光敏素的作用有关。
含羞草的老家在巴西,那里经常有暴风雨,对于柔弱的含羞草来说,这是一种恶劣的环境,为了能更好地保护自己,它在风雨中炼就了本领,风雨到来之前,就把叶子收拢起来,叶柄低垂,这样一来,暴风雨也拿它无可奈何了。
有趣的是,含羞草还是相当灵敏的“晴雨计”。人们利用它的这种怪脾气和本能,预测天气是晴是雨。
“含羞草害‘羞’,天将阴雨”这句谚语告诉我们,如果含羞草的叶片自然下垂、合拢、或半开半闭,有气无力,这种时候,多半将有阴雨天气。
如果含羞草不自己“害羞”,而是有人碰它的叶子才合拢叶片,并且速度很快的话,那么这是晴天的征兆。
如果天气转阴将要下雨,含羞草的叶片就会下垂合拢,因为含羞草本身对湿度反应很灵敏,加上小昆虫因为空气湿度大,飞得很低,容易碰到含羞草的叶子,含羞草也会作出反应。而且,如果有人用手指去碰它的叶片,叶片也会回拢,但恢复原状就相当慢了。
含羞草是一种奇妙的植物,它的身上还有不少奥秘没有被揭开。
环境变异使竹子开花
竹子开花现象一直是一个未解之谜。
常见的竹子一般不开花,如果开花,说明这个地区将会有大的变化。竹子多以无性繁殖为主,变异性也小,对环境变化的适应性不强,如果环境中会有大的变化,无性繁殖的变异性不足以使下一代竹子生存的话,竹子会选择开花来繁殖,从而在种子里保存变异信息,使下一代适应未来的环境。大多数竹种具有3至120年或更长的开花周期,并且在开花后表现为竹林成片死亡的现象。
竹子属多年生一次开花植物。在开花前可以生长几十年,上百年,开花时竹叶的颜色有点枯黄,在竹枝间长出一些藤一样的东西,上面长有一些小粒子。
竹子开花与当地的气候、土壤等环境条件有密切的关系。如天气干旱、植物体衰老等情况。在不利的生长条件下,竹子得不到应有的养料,就会使竹子开花结果,以产生活力强的后代来适应新的环境。
竹子在开花结果之后就会枯死。其实开花结果后就枯死的植物多得很,如麦子、玉米、高粱、花生等等。只不过是许多植物属一年生的植物,一年一度开花结果已司空见惯了,而竹子是多年生一次开花结果,比较少见,于是便觉得奇怪了。
由于竹子种类多、生长周期短、用途广、价值大,研究竹子的开花机制对竹子的遗传、发育和进化均有重要意义。
国家杰出青年科学基金“竹子开花的分子机制研究”项目的主要研究目标是从已知的调控植物开花的基因入手,从竹子中分离这些基因的类似基因,通过转基因途径了解这些基因的功能,进而通过对这些基因的表达调控研究来揭示竹子的开花成因。通过研究,该项目目前已取得相关进展。
会唱歌的金桔树
2005年4月,年过七旬的蒙古族退休干部百岁遇到了一件怪事:他家中浇养的一盆金桔树,每天半夜会发出一种像唱歌一样的声音。
老人平时喜欢养花养草,退休后更是每天专注于当一个“花农”。老人家中养了不少橡皮树、龙骨、君子兰等花卉。在老人的精心呵护下,这些花卉长势都特别好。
这年3月底,当地出现了从外地运来贩卖的一些花卉。在其中一辆来自宁夏大武口的运花车上,老人的老伴一眼相中一盆小金桔树。当时这盆小金桔树上结的金桔并不多,除个别显黄色外,大多还是青绿色的。不过老伴认为很喜庆,老俩口就当场花50元抱回家。
起初这盆小金桔树也没什么特别,后来结了好多小金桔,大大小小有百八十个,并且许多开始变黄。
4月中旬的一天,老人的外孙突然跑来大叫“姥爷,姥爷,你家小金桔树会唱歌呀!”老人和老伴急忙赶到养花的大客厅一看,果真自家的小金桔树不知从哪里发出阵阵莫名其妙的声音。细细一听,一会儿像河边的青蛙在叫,一会儿像田野的蛐蛐在叫,好听也好,好奇也罢,好一会儿都听不出到底算是什么声音。
自此一个多月来,老人家就没了平安夜。每天晚上从8点左右开始,这株金桔就像百灵鸟一样按时在百岁家“唱起歌”来。金桔树发出的声音不间断,但一般都会持续到晚上11点左右,全家几间屋都可听到。
于是,老人开始好奇地向当地花卉市场、王府公园、甚至专家四处打听,但得到的结果是,没有人发现过金桔树会发出声音的怪事,并且还遭到一些人的质疑。
随着事情的不断传播,金桔树唱歌吸引了新闻媒体的关注。目前,这一奇怪现象还有待于林业、花卉专家进行研究做出科学解释。
花青素促使秋天红叶
人们平时总是说“绿叶红花”,仿佛叶子总是绿色的。确实,在大自然中,树叶和其他植物的叶子在绝大数时间里几乎都是绿色的。可也有些树叶,在秋天时它的树叶颜色会起变化。有名的北京一景——香山红叶,那漫山遍野的红叶,真使游人们陶醉而留连忘返。江南一带的枫树,到了秋天,也是一派“红枫如火”的景象。唐代大诗人杜牧的名句“霜叶红于二月花”便是对秋天红叶的赞美。
那么,叶子的红色是怎么染上去的呢?
原来叶子的颜色是由它所含的色素来决定的。一般的叶子含有大量的绿色色素,我们叫它叶绿素。另外还有黄色或橙色的胡萝卜色素,也还有青红色的花青素等等。
叶子的叶绿素和胡萝卜素是进行光合作用的色素。它们在阳光作用下,吸收二氧化碳和水,吐出氧气,产生淀粉,所以叶绿素是十分活跃的家伙,但它也很容易被破坏。夏天的叶子能保持绿色,是因为不断地有新的叶绿素来代替那些褪色的老叶绿素。到了秋天,天气逐渐转冷,大多数叶绿素的产生就会受到影响。叶绿素遭破坏的速度超过了它生成的速度,于是树叶的绿色逐渐褪掉,变成了黄色。那黄色就是因为胡萝卜素还留在叶子里。
有些树种的树叶会产生大量的红色花青素,叶子就开始变红了。叶子产生花青素的能力和它周围环境的变化有很大关系。如冷空气一来,气温突然下降,植物中的花青素就容易成。因此秋天有些树上的树叶就会变红。
秋天的红叶便景色增添了色彩,变得更加美丽迷人。可是至今为止,人们对于花青素究竟是什么样的物质,它在植物叶子中起什么作用还不清楚,这将有待于科学家的进一步研究。
无花果是否开花
盛夏,神奇的无花果,在满株浓绿而肥大的掌状叶里,托出累累绿色果实,显得纯厚、文雅。
无花果为桑科,原产于地中海、南亚一带。它性喜温暖、肥沃、湿润的环境,对土质要求不高,易繁殖,生长快,适应性强(也适宜在城市栽植)。在我国南方各省多是地栽,而在北方只能盆裁。
无花果,不论生长在哪里,都根深叶茂,果实累累,它的果实愈熟愈红艳。人们赞美它,不像桃李树在结果之前,先以奇葩满树来风采照人,而只要一刮风下雨,则落花满地;更不像夹竹桃,从春到夏,繁花似锦,炫耀自己的艳丽多姿,实际上却华而无实。无花果纯朴无华,还未见它的花貌,已经是果满枝头了。
难道无花果真的是不开花就结果吗?
其实,说它无花,完全是误解。世界上很少有无花而结果的植物。无花果同其他植物一样,也是先开花而后结果。所不同的是,无花果的花是腋生的隐头花。因此,在人们还未见它开花时,果子已经悄悄地从叶下钻了出来,所以,叫它“无花果”。
无花果,叶大色墨绿。树姿优美,是美化环境、盆栽观赏的佳品。其果实不仅香甜味美,而且营养丰富,还可入药。
无花果还是防污染的“卫士”,它对二氧化硫、二氧化硫。氯化氢、二氧化碳。硝酸雾以及苯等物质,有一定的抵御和吸收能力,在产生大气污染的厂区裁植无花果,可以起到净化空气、改善环境的作用。
“花朵”像鸽子的树
1860年,英法联军大肆进攻、洗劫北京城,火烧圆明园之后,清朝政府被迫签订了城下之盟——中英、中法以及中俄《北京条约》。历史学家将这称为第二次鸦片战争,其结果是中国进一步丧失了大片领土和许多权益,随之,更多的外国传教士和冒险家拥入中国。
1869年春,在中国四川青衣江上游的宝兴地区,一个叫穆坪的地方,来了一个满脸大胡子的高鼻深目的法国传教士。他名叫大卫,这一年41岁,是第二次来到中国。大卫的兴趣十分广泛,其中,尤喜种植花草,采集植物标本。他32岁那年,借传教的机会,到中国的河北地区采集植物标本。三年以后,他带着大量标本返回了法国。
大卫来到穆坪,眼前葱茏一片的植物世界,令他惊叹不已。一天,他来到一片树林间的开阔地,看见了令他终生难忘的情景。事后大卫回忆道:“我来到一处美丽的地方,看到了一棵美丽的大树。那树上长满巨大的美丽的‘花朵’。‘花’是白的,好似一块块白手帕迎风招展。春风吹来,又好像一群群鸽子振翅欲飞。”
大卫把这种大树称为“中国的鸽子树”,事后他还发现,鸽子树的白色大“花”实际上并不是真正的花,而是它的苞片,这种苞片最长可达15厘米,宽3~5厘米。我们所看到的鸽子树“花”既然是苞片,那么真正的花在哪儿呢?
大卫仔细研究了鸽子树的结构,这才知道,鸽子树花的数量很多,但却很小,许许多多的紫红色小花组成了一种叫做头状花序的结构。在头状花序中,雄花数目很多,它们大都长在花序的周围,而中央则是雌花或*花。鸽子树的花序直径约有2厘米,它们处于白色苞片的包围之中,微风吹来,人们只看到鸽子般展翅的苞片,却忽略了花序的存在。
大卫将鸽子树的标本带回了法国,植物学家们竟将鸽子树命名为“Davidiainvolucrata”。“involucrata”的意思是“有苞片的”。“Davidia”是“大卫发现的”意思。由此可见,大卫发现的鸽子树,在植物学家的心目中分量有多重!
现今我们知道,鸽子树其实就是中国特有的“活化石”——珙桐。珙桐的科学价值之所以珍贵,是因为在距今200~300万年以前,珙桐的“足迹”遍布全世界,由于第四纪冰川的影响,珙桐在世界上绝大多数地区都绝迹了,而在我国贵州的梵净山、湖北的神农架、四川的峨眉山、云南的东北部地区,以及湖南的张家界和天平山的海拔1200~2500米的山坡上还留有小片的天然树林。这些远古年代的遗物,就像地层中的古生物化石一样,能帮助人们了解与地球、地质、地理、生物等有关的许多奥秘,又因为它们是活着的,所以叫它们“活化石”。正因为这个原因,珙桐成为我国的一级保护植物,国家还专门为这些“活化石”划定的保护区。
19世纪末,珙桐被引种到法国,以后又来到英国以及其他国家。如今在瑞士的日内瓦市,人们常在庭园里栽种珙桐,每到花开季节,珙桐花花香袭入,引得不少游人留连忘返。
珙桐的果实成熟时
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