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世界科技全景百卷书: 植物的繁殖
植物也有性别 人人都知道动物有雌有雄，可是对于植物也有雌雄这一点，不少人也许不大注意或不大了解。其实，在高等植物中，性别的分化情况比动物要复杂得多。就拿大家熟悉的玉米来说，顶上开的是雄花，它由花药和花丝组成，花药中包含着千千万万的花粉；从玉米苞的苞叶尖上抽出来的“胡子”，则是雌花，它由柱头、花柱和子房组成，子房就是结果育种的地方。这种在一株植物上雌花、雄花分开的植物，叫做雌雄异花同株植物。而千年桐、银杏、油瓜等，虽然也是雌雄异花，但它们的雄花和雌花不生长在同一株树上。这样的植物，则称之为雌雄异株植物。水稻、小麦又不同，它们的雌、雄性器官长在同一朵花里，在植物学上把这种花叫两性花，这种植物则是雌雄同花植物。更有趣的像番木瓜，它既有单性花，又有两性花，为一种“混性植物”，特别是在一些雌雄同株异花的植物上，花的性别还可随着开花的部位，植株的年龄而变。如蓖麻，下部开的是雄花，中部开的是两性花，上部开的几乎全是雌花。所以说植物的性别比动物要复杂得多。 在植物界中，植物雌、雄同株或异株已经不是什么新闻了。但是雌雄互变现象，却是令人费解的。天南星属中有些植物，在春天生出时都是雄株，可是“公”的经过了3～5年生活之后，又摇身一变成了雌株。更为奇特的是，过了一些年之后，又恢复成雄株。性别的变化曾引起不少生物学家的兴趣。研究发现，植物性别变化，与植物体内激素分泌情况有关，如细胞分裂素、赤霉素、乙烯等都参与了性别分化的作用。环境条件的改变，使体内的性激素发生变化，也可以改变性别。例如黄瓜，早期少施氮肥、多施磷肥，增加灌水，就可以促进多开雌花。又如大麻，在无氮培养液中生长，几乎全是雄株，但是随着氮肥增加，雌株的比例也会相应提高。用化学药剂处理，在黄瓜幼苗长到2～3片真叶时，喷洒万分之一的带乙酸钠盐溶液，则可以使雌花在数日之内增加3倍。 控制植物的性别，夺取农业高产，这已经不是什么幻想了。人们通过控制环境条件、化学处理等方法已在生产上取得明显效果。 植物世界的“媒人” 开花、传粉到产生种子，这是开花植物繁衍后代的一种有性生殖方式。自然界中，除了豌豆、菜豆少数植物是自花传粉，即自己的花粉落在自己同一朵花的柱头上之外，大部分开花植物都是异花传粉的。异花传粉一定要借外力传送。那么，一株植物的花粉靠什么力量传到另一株植物的柱头上呢？说来也十分有趣，原来植物有各种各样的“媒人”来帮忙。 那些花瓣美丽、气味芬芳（也包括臭花）和有香甜蜜汁的花，它们能用色、香、蜜来引诱蜜蜂、蝴蝶、飞蛾、甲虫、蝇或蚂蚁等昆虫来为它们传粉，这叫虫媒花，各种昆虫就是它的“媒人”。像杨树、松树、稻、玉米等一些植物，全靠风来做“媒人”，它们不需要有美丽的花瓣，这是风媒花。风媒花的花粉数量很多，花粉光滑而干燥，有的甚至带有便于飞行的气囊，在风力的帮助下，花粉可以随风升到超过2千米以上的高空。当风媒花的花粉随风飞扬，落到同种植物雌蕊的柱头上以后，也可以达到受精的目的。风媒花的植物在长期适应风力传播花粉的演化中，像稻、玉米等植物雄蕊的花丝已经演变得特别细长，使花药悬垂在花的外面。这样，当它们在微风中轻盈摇曳时，就能更好地散发出花粉；与此相应的雌蕊的柱头也变得突出而且富有粘性，有的就像羽毛一样 （如稻、雀麦等的柱头），可以更有效地接受由风送来的花粉。 靠水来传送花粉是水媒植物的特点。最有趣的是苦草，扎根在水下的淤泥中。它的雄花花蕾形成后，从花梗脱落，漂浮在水面上开花；雌花花蕾形成后，则借助一根极长的花梗伸长在水面，雌花在水面上开花，但不脱离花梗。这时，浮游在水面上的雄花，经过与雌花碰撞后进行传粉，随后，雌花闭合，那根延伸得很长的花梗会表现出螺旋状的卷曲，把雌花拉入水底，让果实在水底成熟。 在热带和部分亚热带地区，还有靠鸟和蝙蝠来传粉的。蜂鸟很小，当它来访时，在花外固定的位置上振动翅膀，将长而硬的喙伸入花内用长舌来采蜜，它那娇小的躯体及头部也就碰触到了雄蕊和雌蕊，从而达到了传粉和受粉的目的。蝙蝠也是植物的传粉者，这一点也许还不大为人们所熟悉。蝙蝠传粉的对象是夜间开放的花，它们大多是直接在茎上开花的“茎花植物”（如菠萝蜜等）。这些花大多花冠张开得很大，有大的花药及胶粘的蜜腺，蝙蝠喜欢食用它们富含蛋白质的花粉，同时以帮助传粉作为报偿。 植物繁殖后代的方法 “种瓜得瓜，种豆得豆”，种子是植物传宗接代的一个主要手段。但是通过根、茎、叶来扦插，像孙悟空“分身术”那样，也可以再生出新的植物来，俗话说，“无心插柳柳成荫”，插柳就是用茎进行扦插繁殖的一个最好的例子。 实际上，靠茎来繁殖的例子多得很。对于有鳞茎、球茎、块茎、根状茎或匐伏茎的植物，用茎进行营养繁殖比用种子繁殖更为普遍。土豆大家都很熟悉，在供人们食用的块茎上，有许多像眼睛一样的小凹窝，窝内就长有芽，叫做“芽眼”。由于芽眼中的芽太小，平时不仔细看是看不见的。种土豆时，只要将这些带有“芽眼”的部分切成小块来种植，就可以发芽长出新的土豆来。山药更是一种有趣的植物，它的肥大的技状或掌状根，是我们食用的部分。在它的地上部分的叶腋内，还生长着一些也可以吃的有指头大小的“珠芽”。珠芽有一个奇怪的别名叫“零余子”，它是茎的一种变态，在它的顶端也长有“芽眼”，所以用它也可以进行繁殖。 还是回到插柳上来吧。插柳之所以能活，是在于这一段茎虽然脱离了母体，但仍然是有生命的。只要环境条件合适，在截断的伤口部分，细过细胞分裂可以产生出一团白色的细胞团 （愈伤组织），并且从这愈伤组织的地方能长出根来。这样，截下的那一段枝条就成了一颗能独立生活的植株。用扦插来繁殖的植物很多，像果树中的无花果、葡萄、石榴；林木中的白杨、泡桐、水杉、桑树；观赏植物中的夹竹桃、月季、非洲紫萝兰等，它们中有的是用茎、有的用叶、有的用根，通过扦插繁殖可以在短期内迅速扩大植物的数目，而且可以保证植株的遗传特性不变。对于有些采用扦插而不易生根的植物，还可以用植物激素，如萘乙酸、吲哚乙酸、吲哚丁酸处理来促进插枝生根。 近年来，随着生物工程技术的迅速发展，利用植物组织培养的方法已可使植物的一小块叶、一小段茎，甚至一个细胞，将它们放在玻璃瓶内的培养基上培养，而产生出成千上万的植物新植株来。这叫做植物组织培养法，它能快速繁殖植物新植株，所以有时就简称“组培”或“快繁”。这种方法与用扦插的方法相比较可以说又前进了一大步。 种子萌发 种子植物的生长，是从种子的萌发开始的。在适宜的温度、充足的水分和氧气供应的条件下，种子从休眠的静止状态转变为活跃状态并开始胚的生长，这就是萌发。种子萌发后，胚继续生长，通常以胚根或胚芽伸长到一定程度时，作为种子萌发的标志。如水稻，在胚根突破种皮时为“露白”，幼芽长度达到种子长度的一半则为萌发。 萌发的过程，从种子吸水膨胀开始，然后种皮变软。吸水之后，原生质由不活跃的凝胶状态变为活跃的溶胶状态，种子内代谢活动大大加速，贮藏的物质发生转化，并分解为可溶性的简单化合物，运送到胚部的生长区，作为幼苗未独立之前细胞活动和生长所需的物质与能源。所以，水是种子萌发时物质转化、能量转化与形态转化的必不可少的条件。 在水分吸入的同时，氧气也随之进入种子。通过充足氧气的供应，使贮藏的有机物逐步氧化分解，最后生成二氧化碳和水并释放出能量。因此，种子萌发时能量的供应过程也是一个需氧的过程，如果氧气供应不足，正常的呼吸作用会受到影响，种子也不能正常萌发。所以播种时如果播得过深或土壤积水都会造成种子缺氧而影响萌发。 萌发的另一个重要条件是温度。温度的高低主要与酶的活动有关。种子萌发时内部发生的一系列生物化学变化，都是由酶在控制着。温度低时，酶的反应慢或停止；温度太高，酶又会被破坏，因此，种子萌发时必须有一个最适的温度。多数种子萌发时所需的最低温度为0～5℃，最高不超过35～40℃，而最适的为25～30℃。 一般说来，只要是有生活力的种子，在满足了水分、氧气、温度这三个条件之后都会顺利萌发。但也有少数种子萌发时则需要光照或黑暗的条件。如胡萝卜、烟草和禾本科牧草的种子在光下萌发更好，而苋菜种子只有在黑暗中才能萌发。 种子萌发是植物一生中一个转折时期，了解了它们在萌发时必须的条件及物质转化特点，对合理运用农业技术措施，促进生产发展极为重要。 会爬行的种子 会爬的动物在自然界中到处可见，爬行的蛇，可作尺蠖运动的昆虫幼虫……可你见过自己会爬的种子吗？ 野燕麦的种子就有会爬的本领。先来看看它是怎样爬行的。它的种子外壳上有一根长芒。芒的中间呈膝状弯曲。长芒分为芒针 （上部）和芒柱（下部）两个部分。芒柱平常是扭曲着的，它有个特殊功能，即对空气干湿度极为敏感。空气相对湿度的增加，芒柱不断吸水膨胀，随后发生旋转。芒针在旋转的芒柱带动下也朝同一方向旋转。这时膝状弯曲部分会逐渐伸直，种子便向前爬行。如空气变得干燥，芒柱就会由于不断的失水而干缩，随之产生反向的旋转运动，长芒中间部分又形成膝状弯曲。这样，由于长芒的伸曲运动，种子便产生了向前的爬行动力。又由于种子外壳上生的细硬的短毛是朝同一个方向生长的，因而起着种子只能向前而不能后退的作用，野燕麦种子就是这样一点点向前爬行，遇到地缝，就可钻进去，一当外界条件适宜时，就在那里萌发生长。 动物的爬行运动是主动的寻食、捕食或主动逃避敌人的攻击。而野燕麦的种子爬行却是被动的，它以空气相对湿度为调节，机体结构相应地发生变化，从而产生一种爬行形式，爬行的结果传播了种子，这种适应不仅保护种族，而且繁殖了后代。 动物帮助传播种子和果实 植物种子和果实的传播媒介中，鸟类、哺乳类和昆虫等动物起着积极作用。 动物帮助传播种子和果实，有些时候一半的功劳还得归功果实种子自己，因为它们具有特殊的结构，如倒钩、直刺和钩刺。当动物掠擦这些粘附物的亲本植物时，它们就可能粘在动物毛皮上，随着动物的活动可能扎进和刺激皮肤，动物就会设法把它们从毛皮上抓下，因此种子和果实也就传播到别处了。 你也许还记得，秋天穿过草丛，衣襟和裤腿上常常会挂上一些小草籽。你不也成了种子的传播者了吗？ 有些种子掉进土壤里，当动物走过时，泥土和种子一起粘到动物的脚上，种子同样可以被运到很远的地方。 有些植物的果实吃起来鲜美可口，因而成了动物的美味佳肴。许多果实也是依靠它们的香味或艳丽的颜色来吸引动物的。包在果实里的种子被动物吞食后，多数种子的外皮可抵抗动物的消化酶而不被消化。当动物活动时，种子便随着动物的粪便而传播。 候鸟往往是义务传播种子的大军，每年数以万计的候鸟从南到北，从北到南大规模迁徙，它们往往无意中携带种子，南种北移，北种南运。这些种子到了新的环境，只要条件适合，便可萌发、生长、发育，在新的环境中繁衍起来。 朴素无华的风媒花 虫媒花有三宝：花冠鲜艳，气味芬芳，而且有蜜腺能分泌甜美的蜜汁。可是自然界的花并不是都长得这副模样，相反的有些长得很小，既不美艳，又无香味和甜汁，像小麦、水稻、杨树和栎树等的花就是这样，得不到昆虫等“月下老人”的青睐。它们只好借助风的帮助来传送花粉了。 不要以为风力传粉是方便的事，一阵风来就可以把花粉吹落到另一朵花的柱头上。事情没那么简单。植物生长在空旷的地方，风向又经常在变动，要使细小的花粉刚好落在纤细的柱头上，该是多么困难啊！ 风媒花在自然选择中，产生了种种适应于利用风来传送花粉的特点。 风媒花虽然比较细小而不显眼，但在同一植株上的花朵数量很多。例如胡桃花、杨树花都排列成柔软下垂的柔荑花序，玉米的雄花排列松散的圆锥花序 （俗称天花），在微风中花序来回摇动，使花药中的花粉易于散布到大气中去。 有些风媒植物的雄蕊花丝比较长，当花药开裂后，花丝就失去膨压，于是花药就悬挂在花外。如水稻等禾本科植物的花药在成熟时就露在花外，它随风摇摆，很有利于花粉的散布。 风媒花的花粉一般又小又轻，表面光滑不具粘性，极易被风吹走。哪怕是只有一丝微风，都可以使它们远走高飞。最令人惊奇的是松树花粉的传送了，其花粉两侧生有两个像网袋一样的气囊，仿佛长有翅膀那样，随风飘扬，朝着远处的雌花飞去，即使远到50公里以外，照样能与雌花传粉受精。同时，风媒植物的柱头又比较发达，常常扩展成羽毛状，这样就使花粉容易附着，因而增加接受花粉的机会。 风做“媒人”，花粉难免吹落到其他地方而产生浪费。有人计算过，相隔2.5公里距离的两朵花，平均1440粒花粉中才可能有2粒花粉吹落到雌蕊的柱头上。其余的都刮得无影无踪，化作灰尘了。风媒花无奈只好以产生大量的花粉作为浪费的补偿。如松树的一个花序可产生16万粒花粉粒，以至每到春天松树开花季节，松树下总是落有一层硫磺色粉末。一株玉米可产生约5000万粒花粉，玉米开花季节如果我们在地里走一趟，会明显地感觉到花粉在扑面而来！风媒花以极高的“保险系数”保证了传粉能够实现。 有些落叶林中的风媒植物，还具有先花后叶的习性。榆树、杜仲、紫荆、杨树等，它们每年都在叶片萌发前开花。这样，成熟的花粉不受枝叶的阻挡，有利于花粉的传播。 传粉受精水作媒 自然造就了植物，同时植物也适应着环境。植物种类千千万万，大自然对谁也不偏不倚，对每种植物都有精巧的设计，使各种植物以不同的方式传粉受精，延续后代。虫媒花植物以其艳丽的花色、浓郁的芳香和甜美的蜜汁，吸引各种昆虫来完成传粉过程。风媒花植物为了借助风力，只好把花粉变得细小如尘，甚至插上翅膀。然而，你知道水生植物是怎样传粉受精吗？ “靠山吃山，靠水吃水”。水生植物的传粉只有靠水的帮助了。 水生植物中的黑藻和金鱼藻等，对这个问题解决方法很简单。只要它们细丝般的花粉散落在水面上，凭借徐徐的流水就很容易缠绕在雌花上，顺利地完成传粉受精。 最有趣的要算苦草了。它原产于地中海一带，是水鳖科的深水无茎草本。叶片长而扁平，绿色透明，有利于水下进行光合作用。它还叫鞭子草、扁担草，都是由于它簇生的狭长叶而得名。 苦草扎根于淤泥中，根系发达，有很强的固着能力，既可以在静水里生活，又可以在湍急的流水中生存。植株终生沉于水下。 苦草雌雄异株。在一丛苦草的个体上只生长雄蕊，在另一丛个体上只生长雌蕊。每一朵雌花都长在一根花柄顶端，开始是卷编的，很短，端端正正地偃卧在叶子中间。花柄很快就生长起来，逐渐伸展，越伸展越长，最后终于把花朵托出水面，花开了，三支长长的雌蕊花柱脱颖而出，柱头上生着小穗子，很像一簇美丽的小羽毛。 这时水下的另一簇苦草雄株成熟了。它从叶腋中抽出穗状花序，花序外面包着佛焰苞片。开花时，佛焰苞开裂，一朵朵微小的雄花脱出佛焰苞而漂浮于水面，而花粉被保护得好好的，沾不上水。 露出水面的雌花在水面形成小小的凹陷，当雄花漂到这里便发生倾斜，花粉接触柱头便进行授粉。授粉完成后，雌花闭合，细长的花柄螺旋卷曲将子房缩回水中，在水下发育成果实。瞧，大自然给予了水下生活的苦草多么奇特的水面开花、水面传粉受精的方式！ 闭花受精 春花秋实，开花结籽，这是植物世界繁殖后代的一般规律。然而有些植物偏偏不“循规蹈矩”，有花不开放，可是照样能繁殖后代。例如薰菜科的一些植物，它们的花就永远不开放，在那些关闭着的花朵里进行自花受精，最后也能结出种子。自花受精植物中的这种特殊的植物生理现象，叫做“闭花受精”。 植物为什么会闭花受精呢？这个长期使科学家感到困惑的不解之谜终于在近些年有了答案。科学家们发现，植物有花不开、闭花受精竟是植物的一种巧妙的节能“策略”。 比如，有一种生长在美洲的叫做大花寇洛玛草的植物，它能产生开花受精和闭花受精的两种不同的花朵。两种受精现象兼而有之。当气候干燥植物缺水时，植物体内一种称为脱落酸的激素增加，不开放的花朵就增加，主要依靠闭花受精；而当水分充足时，体内赤霉素增加，会开的花就增加了，闭花受精减少了。 为什么干旱时植物大量依靠闭花受精呢？这是由于植物开花受精所消耗的能量要比闭花受精多。植物开花后，要使花朵维持到完成受精，这一过程要消耗相当多的能量，在缺水的情况下，植物体发生“能源危机”，无法供给开花所需的能量。这时，通过闭花受精，就可以缩短花期，节约能量，保证后代的繁殖。当然，植物没有头脑，不会思考。这样巧妙的“策略”，是植物通过长期进化自然选择而形成的。 兰花巧施美人计 说到大自然中的生物拟态现象，人们马上会想到竹节虫、枯叶蝶及非洲马达加斯加岛上的变色龙。其实，在植物王国里，也有许多拟态的高手。它们依靠自己惟妙惟肖的装扮，在自然界激烈的生存竞争中成为胜利者。兰科中的眉兰属植物就是人们还不太熟知的拟态名角。 每当春回大地，在地中海沿岸的草丛中，一种叫做角蜂眉兰的兰科植物就相继开出小巧而艳丽的花朵，静静地等待着“媒人”的到来。说来也真绝，这种眉兰圆滚滚、毛绒绒的唇瓣（由三枚花瓣的中间一枚特化而成）上分布着棕色的花纹，酷似雌性角蜂的身躯。这时，一些先于雌角蜂从蛹中钻出的雄角蜂，正在急于寻找配偶，误以为眉兰的唇瓣是一种雌蜂，便落在假配偶身上“求爱”。于是，在兰花唇瓣上方伸出的合蕊柱（花柱和雄蕊结合而成）上的花粉块，正好粘在了雄蜂的头上。当这只求偶心切的雄蜂又被另一朵眉兰花欺骗而故伎重演时，正好把花粉块送到了新“配偶”的柱头上。 眉兰属大约有十几种植物，主要分布在地中海周围的国家和地区。科学家多年的研究结果表明，这些眉兰都是通过拟态手段骗取“媒人”惠顾的。受骗的昆虫有黄蜂、蜜蜂和蝇类，甚至还有非昆虫的蜘蛛。但都是清一色的雄性，而且每一种眉兰都有一种特定的传粉者。如蝇眉兰的花就酷似一种雌黄蜂，吸引雄蜂和它交配，这就为眉兰传播了花粉。 其实，眉兰不仅只是通过对雌蜂或雌蝇等形体外表的模仿，来达到引诱雄性个体为其传粉的。一些新的研究结果表明，每一种眉兰还能释放出与特定传粉者性信息素相似的化学物质，使雄虫误认为是雌虫向它发出了求爱信号，因此能在一定范围内准确地判断“配偶”的位置，前往赴约。 衣藻的繁殖 衣藻是营养时期有鞭毛、能自由游动的单细胞绿藻。我们平常说衣藻指的就是衣藻属，这个属的种数很多，约有 100多个种。衣藻生活在有机质丰富的淡水里，常生于沟中或积水中，以春、秋季为最多，往往成纯群。 衣藻属的细胞呈卵形或球形、长筒形、椭圆形等等。表面有细胞壁，顶端有两根等长的鞭毛。细胞内有一个厚底杯状的叶绿体，与细胞壁贴得很近，杯底包埋着一颗发亮的蛋白核，光合作用制造的淀粉就积存在蛋白核周围。细胞壁和叶绿体之间有细胞质，在细胞中央有一个细胞核。在鞭毛的基部有两个伸缩泡，伸缩泡能突然收缩，一般认为这是它的排泄器官。伸缩泡的侧面有一个具感光作用的红色眼点，呈半圆形或椭圆形。 衣藻在环境条件适宜时能连续进行很多次无性生殖。无性生殖时藻体通常静止，失去鞭毛变成游动孢子囊。细胞核先分裂，形成4个子核，有些种分裂3～4次，形成8～16个子核。随后细胞纵裂，成2、4、8或16个原生质体，每个原生质体分泌一层细胞壁，并生出两条鞭毛，子细胞由于母细胞壁胶化破裂而放出，长成新的植物体。 衣藻进行无性生殖多代后再进行有性生殖。生殖时细胞失去鞭毛，原生质体分裂产生8、16、32或64个小细胞，这些小细胞叫做配子，配子的形态和孢子无大差别，但更小一些。成熟配子从母细胞放出后，游动不久，即成对结合，形成具有4条鞭毛能游动的合子。合子游动数小时后变圆，分泌厚壁，内贮大量食物，可以度过不良环境。合子经过休眠，环境适宜时萌发，经过减数分裂产生4个单倍核的原生质体，也有反复多次分裂，产生8、16、32个单倍核的原生质体。以后合子壁胶化破裂，单倍核的原生质体被放出，并在几分钟之内生出鞭毛，发育成新个体。 衣藻多数种的有性生殖为同配，即相结合的两个配子大小相同；也有数种为异配，即相结合的两个配子大小不同；还有更少的种是卵式生殖，即靠卵和精子的结合进行有性生殖，卵式生殖是有性生殖的高级形式。从衣藻属中可以看到有性生殖从同配、异配到卵配的进化趋势。 “臭名昭著”的巨魔芋 在印度尼西亚的苏门答腊热带密林中，一些潮湿的低洼地生长的巨魔芋，属于天南星科，是多年生草本植物，有着非常大的花序。它的地下块茎的直径约有半米长，从块茎上抽出一枝粗壮的地上茎。在靠近地面的地方，可以看到一片叶，最初，整棵植物就裹在这片叶子里。再往上是一片包在肉穗花序外面的大苞片，叫做佛焰苞，从大苞片中伸出一根被苞叶裹着的长轴，里面是它的肉穗花序。数以千计的黄色雄花生于肉穗花序的上部，大量的雌花生于肉穗花序的下部。棒状的肉穗花序高达2米，比一个人还高。叶状的佛焰苞外面深绿色，里面黑紫色，高达1米，直径1.3米，边缘成撕裂状向外反卷。整个花序外形像一座巨大的蜡烛台。 巨魔芋花序初开时，生长很快，每天能长高10多厘米，半个月内长足开花，只开一天就萎谢。在开花时发出一种令人作呕的烂鱼臭气，在植物界中，它可算得上是一种“臭名昭著”的植物了。臭气能吸引那些追逐腐臭的昆虫，如蝇类和甲虫等前去觅食，也就帮助它进行传粉了。 天麻的生长与繁衍 天麻是一种著名的珍贵药材。它那好似马铃薯的块茎里，含有丰富的香草醇、甙类及微量的生物碱，具有息风定惊的作用，故能治疗抽搐痉挛，小儿惊风等多种病症，自古有“神草”之称。然而你见过生长中的天麻吗？它可是一种与众不同的植物啊！因为它虽无根无叶，但照样能生长和繁衍。 天麻是一种与真菌共生的兰科多年生直立草本植物，高可达1米。成熟的植物体有肉质肥厚的地下块茎和黄赤色的直立的地下茎。经过漫长的进化，天麻原有的根系已全部退化，叶也退化成薄膜质的鳞片，全身都不含叶绿素，无法进行光合作用。那么它是怎样获取营养的呢？ 原来，天麻生长在荫蔽和比较潮湿的森林下层腐殖质较多的土壤上。在随着根系退化的过程中，逐渐形成了与蜜环菌等一些真菌共生的习性，从菌体中吸收营养物质。蜜环菌是一种兼性寄生的真菌类植物，生于针叶树或阔叶树树干基部。它能分解植物的纤维素，专靠吸取其他植物的养料为生。当它接触到天麻的地下块茎时，能破坏其表皮组织细胞，侵入块茎皮层的细胞内。于是皮层细胞内的内质网就分泌出很多小囊泡，里面包着能够消化真菌的酶。侵入的菌丝体一旦被这些小囊泡包围后，就会被这些特殊的酶所消化。块茎皮层细胞将吸收的这些营养物质转化成自身需要的营养物质，并输送到地上部，天麻就能生长、开花和结果了。天麻的花小，赤黄色，在茎端排成总状花序。它的果实为长圆形的蒴果，里面含有许多小种子。 根据天麻与蜜环菌共生的生物学特性，近年来进行人工栽培时，都首先要培养蜜环菌能寄生的树根和树干，然后用块茎进行繁殖。 马兜铃依靠小虫传粉 马兜铃属于马兜铃科，是一种草质藤本植物，生长在山坡路旁草丛或小树林中。它成熟的果实像挂在马脖子底下的铃铛，所以叫“马兜铃”。 马兜铃的花像铜管乐队里的大喇叭，这个大喇叭是它的花被筒。花被筒里面长满了向下长着的毛，筒的下面膨大成一个圆球形的空腔，空腔底部有一个突起物，这个突起物的顶部就是雌蕊的柱头，柱头6裂，在柱头下面四周贴着6个雄蕊，在球形空腔的下边是雌蕊的子房。 马兜铃的花在夏日清晨开放，并放出一种腐臭的气体，这臭气能吸引小蝇类的昆虫钻入喇叭状的花被筒去吃食物。由于花被筒里有倒向长着的毛，小蝇钻进去就出不来了，陷入了花的“牢笼”。马兜铃开花的第一天是雌蕊先成熟，第二天清晨雄蕊成熟，花药破裂，花粉散出，小蝇的多毛的身体沾上了许多花粉，这时花被筒内的毛变软，萎缩，这样花被筒内向外的道路又畅通了，小蝇可以从花被筒爬出展翅而飞。尝过“囚禁”滋味的小蝇并不怕这种“囚徒”生活，刚刚恢复了自由就又飞向另一朵刚刚开放的马兜铃的花，再去蹲“禁闭”。这样小蝇就把一朵花的花粉传到了另一朵花的柱头上，一般地说，夜间是柱头接受花粉的时间。马兜铃的一朵花内尽管既有雌蕊又有雄蕊，但由于雌雄蕊成熟的时间不同，不能进行自花传粉，是靠昆虫进行异花传粉的。 马兜铃是一种药用植物，根（青木香）能行气止痛，解毒消肿，降低血压。茎 （天仙藤）能疏风活血。果（马兜铃）能清肺降气，止咳平喘。 黄蜂“巧刺”无花果 人们能够吃上好吃的无花果，全靠了小黄蜂帮忙。没有黄蜂，无花果树结出的只是无籽果实，而这种果实不像由黄蜂授过粉的好吃。世界各地有近600种无花果，都是小黄蜂给它们传授花粉。每种无花果树都有专门授粉的黄蜂。 无花果与黄蜂为什么结下了不解之缘呢？原来无花果的结构与黄蜂的生活有密切的关系。 将无花果纵向切开，你会看到它里面是空的，形状像“罐子”，有很多带细柄的小籽。这个“罐子”不是真正的果实，而是其花轴向内凹陷形成的。我们平常看不到的花原来就是藏在这个“罐子”里。“罐子”内壁上部生着许多雄花，下部生着许多雌花。雌花又有两种，各生于不同的“罐子”里：一种雌花花柱很短，柱头不发育，是不孕性雌花。虽然它不能进行繁殖，但却成了黄蜂幼虫的“托儿所”。这种花做成的“摇篮”，称为“虫瘿花”；另一种雌花花柱较长，为正常可孕性雌花。 无花果花能分泌甜蜜，黄蜂最习惯吃它。当雌黄蜂从“罐子”的顶端小孔钻进去后，若停留在虫瘿花丛上，就将其很短的产卵管刺入子房里产一枚卵，由于此种花的花柱很短，所以可把卵产在胚珠上。若是飞到长柱花的雌花丛中，顺着花丛爬来爬去，可是被长花柱所阻挡，不能产卵于子房内，但无意间却把雄花花粉涂抹在柱头上。产在虫瘿花中的虫卵很快孵化幼虫，它吃胚珠长大，终于长出翅膀，羽化成小蜂。此种小蜂往往属雌性，从无花果的小孔中飞出去与雄蜂交尾后，又去寻找别的虫瘿花。如此反复循环，使无花果的长柱花都能借助于黄蜂完成授粉作用。 黄蜂“巧刺”无花果这一生物现象，表明了植物与昆虫在长期演化过程中，相互依赖是何等的巧妙与默契！ 种子发芽与阳光 世界上许多种子植物，它们的种子萌发时，只要有适宜的水分、温度和空气，有光无光都能发芽。如小麦、向日葵等。 然而有些植物的种子萌发时，除了需要上述条件外，对光线还有特殊的 “感情”。有光时，它们才能正常发芽，无光时则发芽缓慢，如烟草种子。有些植物的种子，对光的需要更加严格，只有在有光的条件下，才能正常发芽。如果把它们放在暗处，则完全不发芽，黑暗时间长了，种子甚至会死去。我们把这类需要光线才能发芽的种子叫做需光种子。 需光种子在萌发过程中对光的要求程度有一定差异。有的种子需要连续光照；有的需要明暗交替；有的需要短时间的光照就足够了。例如，烟草种子在播种前只需要1小时的光照，就能满足它们对光照的要求，播后就能发芽。 在农业生产上，对于需光种子常常实行浅播，以便让它们接受到较多的阳光。如在播种烟草时，应该选择向阳、光线充足的土壤。 有些植物的种子跟需光种子相反，它们萌发时对光“讳莫如深”。例如苋菜、茄子、蕃茄、洋葱、瓜类和鸡冠花等的种子，经过光照以后反而发不了芽。我们把这类种子叫做嫌光种子。在农业生产上，对于嫌光种子，应该播得深一些，有时还要用秸杆遮掩畦面，以免受到光线的伤害。 目前已知的需光和嫌光种子都不多。大多数农作物种子萌发，均不受光照影响。种子发芽对光的需要与否是种子本身的一种生物学特性，这种特性的形成与它在原产地的自然生长环境有密切关系。人们认为，种子发芽需要光是一种保护作用。一些特别小的种子，其中贮藏的食物很少，如果它们埋得太深，就可能在未长出地面时，储藏物质消耗一空，而萌发对光的需要，保证了种子只能在地面或靠近地表萌发。嫌光种子萌发时为光所抑制，同样也是一种保护作用。它可使缓慢生长的种子免于在一次阵雨后地面上萌发。因为在这种情况下，它们可能在根系长出以前干燥死亡。 |
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