發現植物的秘密生活(圖)

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( ^  k- G5 Y  L4 I  X. ~5 Y! k公仔箱論壇植物可以依靠信息傳遞來識別親友。

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9 n% A, ~9 U# U+ E4 h- ^tvb now,tvbnow,bttvb植物之間存在著複雜的物質和信息交換網路，研究這個網路有助於人類更好地管理大自然，並提高農業生產的效益。4 W& @$ t; B6 w7 Q8 D
雖說動植物都是人類的朋友，但人們似乎更喜歡養寵物，因為人們相信自己能猜出寵物的心思。植物則不然，它們沒有人類熟悉的信息傳遞方式，我們對它們瞭解甚少，不知道它們生活得怎麼樣，到底在想甚麼。
0 w7 s7 B) ^! A) ~$ ^9 nos.tvboxnow.com就拿我們平時最常見的行道樹來說，它們的日子過得好嗎？除了按時澆水，定期施肥，它們還需要我們做甚麼？這個問題很難回答，一旦我們發現它們需要甚麼，往往就意味著它們已經病入膏肓了。5 C% ~3 m( |# K( A
讓我們換一種思路來理解。想想看，野生植物的生存狀態和城市裡的人工植物有何不同？去真正的原始森林裡走一趟你就會明白兩者的差別還是很大的。野生狀態下任何一棵樹都不會是單獨生長在那裏的，它的周圍肯定會生長著很多同種或者不同種的樹木，還會有野草、籐蔓和各種昆虫與之相伴。也就是說，在自然狀態下每棵樹都必須和周圍的動植物發生關係，它們之間的物質和信息交流肯定極為密切。但是，這種交流通常發生在分子層面，肉眼是看不到的，必須藉助科學實驗才能窺探到植物的秘密生活。6 k+ T3 }6 F7 l+ D
這種實驗難度很高，因為自然狀態下的植物密度大，物質傳遞的路線極為複雜，如何才能跟蹤這些物質的傳遞呢？這就需要請出放射性元素。日本的核電站事故讓我們意識到了放射性泄漏的危險，但其實放射性元素是研究植物通信的最佳方式，因為帶有放射性的元素其化學特徵沒有變化，科學家可以利用其放射性追蹤它的路徑。加拿大不列顛哥倫比亞大學的植物學家蘇珊娜·西馬德博士便利用放射性碳14作為標記物，發現水分和養料通常會從健康狀況良好的植物流向身體較弱的植物，好像植物懂得幫助弱者似的。她用這個方法研究了道格拉斯冷杉，發現成年冷杉會通過根系將營養成分傳遞給同種的幼衫，幫助它們生長。
& m  ~1 C6 ]% k# j5 s% ~8 g; ^公仔箱論壇營養成分的傳遞靠的是生活在土壤中的微生物，它們幫助植物吸收養分，傳遞信息，以此來換取植物提供的能量。這是一種典型的共生關係，事實上每棵樹的根系都是一個錯綜複雜的生態系統，行道樹缺的就是這個。
* I% I. s4 ]( x植物可以依靠信息傳遞來識別親友，最早發現這一點的是加拿大麥克馬斯特大學的植物學家蘇珊·達德利博士。她和同事們研究了美洲海南芥的生長情況，發現如果一株海南芥單獨生長的話，它的根系擴張便進行得毫無限制，對營養物質的吸收也是竭盡全力。但如果是一群海南芥長在一起的話，它們便會互相謙讓，彷彿知道和自己競爭的是兄弟姐妹。- E' i/ O) a0 u9 j1 R! F
進一步研究發現，海南芥是通過根系分泌物來識別對方的。這種分泌物中包含的糖分、蛋白質、氨基酸、類黃酮、苯酚和有機酸等化學物質都可能被用來傳遞信息。TVBNOW 含有熱門話題，最新最快電視，軟體，遊戲，電影，動漫及日常生活及興趣交流等資訊。5 d' ^& J" N* s* Z" C3 C
植物之間的信息傳遞還能夠用來協調防衛機制。美國科羅拉多州立大學的植物學家阿曼達·布羅茲博士曾經研究過虎杖（一種紫菀科植物）的防衛機能，她用人工方法模擬害虫的進攻，如果實驗對像的周圍長著一群虎杖，它便會分泌出植物毒素來阻止害虫的進攻；如果實驗對像的周圍生長著一群其他植物，那麼它便不加理會，把防衛害虫的重擔交給異類。os.tvboxnow.com6 R, S! n$ P2 c- _. R+ m
分泌植物毒素需要消耗能量，所以狡猾的虎杖不到萬不得已的時候是不會這麼做的。布羅茲認為虎杖之所以是一種公認的極厲害的入侵植物，就是因為它們總是協調起來一起行動。一旦虎杖侵入某個適宜生長的地區，那麼在很短時間內它便會取代該地區原有的植物，成為新的霸主。os.tvboxnow.com' Z  Q5 A7 `9 i' ?5 h5 E$ g
科學家們之所以熱衷於研究植物的秘密生活，並不光是為了滿足自己的求知慾，這項研究有助於農民提高產量，降低成本。大家都知道，現代農業的特徵就是單一品種種植，這是和野生狀態截然不同的一種生活方式，很可能出現這樣那樣的問題。科學家們希望搞清植物共生的秘密，讓農作物更加健康。tvb now,tvbnow,bttvb5 q0 ~$ `8 H5 A5 a3 O5 K5 v4 {6 J  p
南美洲的瑪雅人就很會利用這一點。他們在同一塊地上種玉米、豆子和青南瓜，而且一定要按照次序來種，即先種玉米，等玉米莖稈長成後再種豆子，莖稈剛好為豆苗提供了攀爬的支柱，而豆子則通過根瘤菌固氮，為玉米提供養分，最後再種青南瓜，讓匍匐在地的南瓜葉子擋住盛夏的陽光，保持土壤水分，度過南美洲漫長的旱季。
8 C: M  x/ j8 U( I% A. Nos.tvboxnow.com這種種植方法聽上去很完美，但肯定會增加農民的勞動量，也不利於機械化作業，不可能大面積推廣。如果科學家搞清楚3種植物各自的功能，並加以模仿的話，就能趨利避害，達到同樣的目的。事實上，地膜完全可以替代青南瓜葉片，木頭支架可以代替玉米莖稈，惟一無法替代的是根瘤菌，只能用氮肥來彌補。科學家們正在加緊攻關，希望有一天讓根瘤菌生活在非豆科植物的根須上。