植物的自卫

百年百篇经典科普[电子书]

泌盐植物:有一类植物能像人出汗一样,把盐分排出体外。如柽柳、胡杨、瓣鳞花等,它们生长在盐分很高的盐碱土里,能吸进大量盐分,但不积累在体内,他们能将盐分连同水分一起源源不断地从表面的泌盐腺排出,水蒸发后,盐的结晶就留在叶面上,风吹叶动,便散落下地,或经雨水一淋,被冲洗干净,免除了盐的危害。如果把这些植物分别栽在盐碱土和正常的土壤里,就可发现当盐碱土内盐浓度大时,泌盐多;浓度小,泌盐少。如生长在正常土壤里的就不产生分泌物。

稀盐植物:这类植物虽然身体内吸进许多盐分,但它们生长迅速,能吸进大量的水分来稀释盐分,所以细胞液中盐分的浓度并不显著提高。如小麦、大麦。有人研究如用激素促使这类植物加速生长,其抗盐性更高。

聚盐植物:这类植物采用“以毒攻毒”的战术来抗盐。如盐角草和碱蓬,它们的细胞里有特化的原生质,能把根吸收的盐分排到液泡(又称盐泡)里,还能抑制这些盐再从盐泡扩散到原生质里去。

拒盐植物:这类植物的细胞原生质对盐的渗透性很小,在一定盐分浓度范围内,根系不吸收或很少吸进盐分。而且它们还能在液泡内积累有机酸、可溶性糖和其他物质,渗透压较高,能从外界吸收水分,如长冰草。

物理防御

植物并非任凭宰割的弱者,在它们的茎叶上,常装备有棘、刺、毛等防卫武器,如枳、玫瑰、蔷薇、大蓟、仙人球、仙人掌等的尖锐的棘刺,使得人和动物都刮目相看,不敢轻视。

植物为了免受病菌和动物的入侵,在体形上和结构上经过“精心设计”。有的植物株形直立,叶片又细又窄,矗立在空中,好似悬崖峭壁。病菌随风雨降落到植物表面时,难以立足。有些植物的外面有坚硬的角质层,犹如铜墙铁壁,绝大多数病原菌遇难而退。有些植物的叶片和果实表面,具有光滑和疏水的蜡质层,很难保持水膜,病菌即使站稳了脚,也会因为缺乏生存条件而不能存活。有些植物,如烟草、大麻等的叶片上长有浓密的茸毛,这也是防御病菌的有效屏障,对急于找到入口的病菌来说,如同迷魂阵,即使像真菌那样,能生出芽管,也必须在茸毛中回绕,一些病菌因而迷路,一些病菌则在中途“饥渴”而夭折,植物却安然无恙。小的叶子全部转变为叶刺,洋槐的叶托也变为刺;茅草的叶缘上长有锐利的“锯齿”;麦穗和稻穗的长芒,它们都是抵抗动物吞食的有力武器。臭虫一旦爬上蚕豆叶面,就会被一种锋利的钩状毛缠住,动弹不得而饿死。科学家利用干蚕豆叶捕捉叶蝉已获成功。多毛品种的小麦比少毛品种不易被叶甲虫产卵和被幼虫食用;棉花植株的软毛,能排斥叶蝉的侵犯;大豆的针毛,能抵制大豆叶蝉和蚕豆甲虫的进攻。耐人寻味的是,一切植物的毛往往都在幼嫩部位较多,而且产生这些茸毛的时间,总是比昆虫袭击的时间要早。

病原菌一旦冲破植物的外部防线,植株就会调动一切力量阻击入侵之敌。有的植物采取层层设防的战术。如马铃薯受到干腐病侵染后,与病菌接触的前沿细胞,迅速变得坚韧、厚实,细胞呈木栓化,用来阻击细菌的推进。如病菌突破第一道防线,马铃薯就会设置第二道、第三道防线……在果树上常可看到病灶周围一圈套一圈的痕迹,这是它们与腐烂病菌反复较量时产生的木栓层。有的植物则采取牺牲局部保存全体的策略。因为有些病原真菌只能寄生在活的细胞里,而在死的细胞里就不能生存,所以当植物体受到这类真菌侵害时,受到侵染的细胞或组织就迅速坏死,使病原菌得不到合适的环境而死亡。还有些植物在病菌侵入后,便在病斑周围迅速产生隔离层,将病菌封锁隔离起来,断绝其饮食供应,最后染病组织的细胞和病菌同归于尽。有时在叶片上看到一些小孔,多是植物为了消除病菌,牺牲局部而保存全体的标记。

有些植物的自卫武器更为巧妙。在南美洲的原始森林里,生长着一种叫马勃菌的酷似南瓜的植物,一朵足有几公斤重。成熟后,只要一碰着它就炸裂,并立即释放出大量浓烟般的黑色孢子,顿时就会硝烟弥漫,人闻到后即咳嗽、流泪、喉咙奇痒难熬,人们称它为植物中的“催泪弹”。还有更狡诈者,如跳舞草能采用恐吓的手段来自卫。这种草生长在我国南方的山野里,其小叶只要一有阳光照射,就会不停地摇摆跳动,翩翩起舞,然而它并非想用优美的舞姿取悦于人,而是“项庄舞剑,意在沛公”,一些胆怯的动物见到会避而远之,不敢贸然进犯。

化学武器

植物的防御武器中,最引人注目的是化学武器。有些植物虽然貌不惊人,却能“略施小计”,在体内产生各种有毒的化学物质,使侵吞者不是仓惶而逃,便是一命呜呼。

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