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植物不光彩的“小动作”

2009-04-08

学生天地·初中 2009年3期
关键词:巴结豆科植物根瘤菌

张 明

植物在地面上的活动容易被人知晓,但其地下的活动就不容易被发现了。出乎人们意料的是,它们在地下活动中,还有一些别有用心的“小动作”。如果把这些“小动作”曝光,它们虽然死不了,但肯定会羞愧难当的。

巴结“有用的”

别以为植物把根扎入地下,只是老实巴交地汲取地下的养分和水分。其实,它们并不只是傻乎乎地待在那里埋头于“本职工作”,而是还从事一些“社交活动”。

大家都知道,地下有许多细菌,它们有的并不会给植物带来什么好处,对于这些没有什么用的细菌,植物就会大门紧闭,拒之于千里之外;但对于对自己的生长有益的细菌,它们不但会四门大开,热情拥抱,还会主动前

去“巴结”呢。

如豆科植物就会主动“巴结”对自己生长有益的根瘤菌。科学家发现,根瘤菌是生长在豆科植物根部的像瘤子一样的菌块,与豆科植物共生。它能吸收并固定大气中的氮,以此给植物提供肥料,同时吸收植物中的碳水化合物作为自身的营养。但周围的细菌千千万,豆科植物又如何“巴结”它们呢?科学家通过实验发现,根瘤菌含有一种名为“Nod因子”的信号分子,让豆科植物非常着迷,它的根部只要遇到这种分子,马上会主动上前“巴结”,与其结为“盟友”。

防备“外家的”

在人类中,那种六亲不认的人是不受欢迎的,但如果换了植物,这种“六亲不认”的还不在少数呢。

科学家研究发现,当植物发现周围的“邻居”与它们没有共同遗传体系时,便会投入更多精力,发展壮大自己,加快促进根部生长,与“外家的”暗中争夺地下资源。这种现象对于科学家来说是新而不奇,但其中潜藏的问题倒是引起了科学家的好奇心:这些植物是靠什么来辨认亲戚的呢?它们的认亲方式和动物一样吗?

我们知道,动物认亲通常是把对方的气味或对方特有的声音作为“身份证”来查验对方,并辨别亲疏,但植物究竟是采用什么办法来辨别亲疏的呢?有科学家认为,每个植物家族特有的蛋白质或化学信号,可能被分泌在周围土壤中。植物很可能有一套感知同种类植物蛋白质或化学信号的体系,如果它的根与其他植物的根系靠在一起,它就会分辨出对方是否与自己是同一种类。当然,植物的这种认亲方式还需要进一步确认。

坑害“竞争的”

对于强有力的竞争对手,植物就会用上非常恶毒的手段,将对手排挤走或者取其性命。

俄罗斯境内有一种欧洲云杉,它高大、喜暖。与其共同生活在乌拉尔地区的另一种云杉,叫做西伯利亚云杉,这种云杉矮小,但非常耐寒。两种云杉不但个性不同,品性更相差甚远。欧洲云杉对西伯利亚云杉并没有采取包容的策略,而是悄悄夺取后者的养分,让对手“断炊”。这样,千百年过去后,西伯利亚云杉就被欧洲云杉赶出了自己的领地,被迫向寒冷的乌拉尔山脉高处撤退。可见,欧洲云杉的“小动作”的确是够狠毒的。

有的植物干脆对竞争对手暗中“投毒”,非得要了对手的命才收手。在美国西南部的平原上,生长着一种山艾树,它十分霸道,在它生长的地盘上,从不允许任何植物生存,连一根杂草也不得存在。植物学家研究后发现,山艾树对付竞争对手的手段,是将分泌出的一种有毒物质“投”给生长在它势力范围之内的其他植物,从而达到独霸一方的目的。

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