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植物大战“僵尸”

2014-10-31华冰

科学大众·小诺贝尔 2014年10期
关键词:独门眼镜蛇甲虫

华冰

在游戏《植物大战僵尸》中,为了快速、有效地把可怕的僵尸阻挡在入侵的道路上,豌豆射手、火爆辣椒、大喷菇、樱桃炸弹、睡莲、缠绕水草等可爱的植物们使出了浑身解数,发动了各自特殊的防御武器,上演了一场场精彩的植物保卫战。自然界中的植物也不例外,看上去娇媚柔弱的花草树木,在残酷的生存竞争中并不总是弱者。在漫长的进化过程中,植物们为了使自己免受外敌侵害,产生了各式各样的独门武器,保护自己的同时甚至可致敌于死地。

独门武器一:致命毒素

一些植物出于自我防御,会在体内生成毒素,如生物碱、树脂类、有机酸等。这些毒素是植物最有效,也是植物世界最厉害的防御武器。如常春藤能分泌生物碱,当人或动物触摸后,便会起皮疹;被誉为“抗污染勇士”的夹竹桃,其茎、叶、花朵都含有剧毒物质强心苷(gān),可以使咬食它们的昆虫肌肉松弛而丧命;高粱、木薯含有羟(qiǎng)氰(qíng)苷,动物和人在大量吞食后就会在胃内形成剧毒物质氢氰酸;荞麦、金丝桃则能分泌“光敏素”,昆虫食后就会变得惧光,因为在强光的照射下会诱发皮疹或肿胀,所以昆虫对它们望而生畏、避之不及。

在墨西哥,有一种开花植物能随对手甲虫的“武功”变化,有针对性地开发出新式“武器”。这种植物具备在一定压力下储存有毒树脂的本领。当甲虫咀嚼叶子时,植物中的有毒树脂将会喷溅而出,使甲虫中毒甚至死亡。一些甲虫针对此招随后又想出了拆解的办法,即在吃该植物叶子前会先将其叶脉切断,以释放其中的压力。而这种植物也不甘示弱,在进化中,其体内还会形成多种能够驱除甲虫的复杂的有毒化合物。

独门武器二:针刺铠甲

在野外,我们常会发现一些植物的茎或叶上长满了刺。植物身上长的刺,就像古代不谙武功的初出江湖者身上的金丝软甲一样,是一种原始的防御武器。我们熟知的仙人掌就是如此,它们的老家原本是干旱少雨、环境极端恶劣的大沙漠。为了能存活下来,在漫长的进化中,仙人掌将宽大的叶子退化成了浑身的刺。这些刺面积很小,又硬又尖,既可以使身体里的水分不容易蒸发出去,还能从空气中慢慢地吸收水分。同时,这些硬刺也在无形之中成了它们自我保护的武器。如果没有这些刺,沙漠里的动物为了解渴,就会毫无顾忌地把仙人掌吃了。

田野里的庄稼也是这样。稻谷成熟的时候,它们的芒刺就会变得坚硬、锋利,麻雀闻到稻香也不敢轻易吃它们一口,就连满身盔甲的甲虫对它们也望而生畏。

针、刺、荆棘像植物的毒素一样,都是策略性地分布在植物体上,以叶、花、果上最多。植物的刺长得最繁密的地方,往往是身体最幼嫩的部分,或者是在动物取食时首当其冲的位置上。

独门武器三:巧妙伪装

在非洲南部的荒岛上,生长着一种叫做生石花的植物。这类植物的叶子长得像一块块半埋在沙漠中的石头,有的呈灰绿色,有的呈灰棕色,有的镶嵌着深色的花纹,有的则布满深色的斑点。开花季节,鲜艳夺目的花朵从石缝中盛开,花冠黄色、白色、玫瑰红色。花季过后,荒漠上又恢复了“石头”的世界。借着这一奇特的伪装,生石花才免被食草动物取食,保存下宝贵的物种基因。

在美国加利福尼亚州北部与奥勒冈州的山地沼泽中,生长着一种酷似眼镜蛇的植物——眼镜蛇草,它的瓶状捕虫叶形状非常奇特,就像一条被激怒的眼镜蛇挺起前半身,靠着这种威风凛凛的伪装,眼镜蛇草生生不息。

独门武器四:信息传递暗结同盟

科学家发现,植物甚至有类似人类的感情,它们在遭到伤害时,会通过某种神秘的方式迅速向周围的同伴报警,提醒同伴采取防御措施。如西红柿的叶子被蛾子的幼虫咬过后,马上会释放出阻碍害虫消化并使害虫的胃受到损害的化学物质,这种应急反应同样发生于周围那些未遭受虫害咬的西红柿体内。

森林里只要有一颗橡树病死或被砍伐,其周围的橡树就会立即“行动”起来,产生更多的果实和种子。它们究竟是从哪儿知道需要这样做的呢?美国研究人员借助于电极在被砍伐的树木上及其周围测量出特别高的短暂振幅,看来“电信联络”并非人类的发明。

许多植物在遭到伤害时,会释放出一种被称为茉莉酮酸的物质,这就是所谓的“体味”信号。因此,当某些植物突然感到虫咬刺痛时,就会将信号迅速发出,通知附近植物启动防御系统。

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