第3章 奇妙植物未解之謎(2)

科學家早已通過實驗證明了植物單細胞繁殖的特性。1963年，英國植物學家史基瓦德切下一小塊胡蘿卜放在培養液中，不久，胡蘿卜塊中有不少細胞遊離出來，他便將這些細胞放到培養基上。很快，令人驚奇的現象出現了：細胞開始繁殖，在試管中長成了整個的胡蘿卜。

在這個實驗中，史基瓦德第一次證明了構成植物體的每一個細胞都具有重新發育成新個體的能力，而人或者其他動物都不具有這種功能。

可不能小看植物的這個本領，因為具有這一超常的本領，植物才能夠適應各種惡劣的環境，頑強地生存下來。

有時，火災會將漫山遍野的植物燒成一片焦炭，但到了第二年的春天，燒焦的樹幹上又奇跡般地出現稀稀疏疏的新綠。“野火燒不盡，春風吹又生。”這句古詩就是最好的注解。

另外，包括人類在內的一切動物個體都具有特定的形狀和外貌，以便顯示物種特征，而同一種類的植物在形狀和外貌上卻有很大差異。同樣是落葉鬆，生長在不同的地方，就可能完全是兩個模樣，即使是生長在同一地方的相同種類的兩棵樹，形體也可能相差很大。

研究植物長壽之謎對於延長人類的生命有著重要價值，幾乎每個人都懷有“不會衰老而永遠活著”的，但這隻是一個無法實現的夢。與19世紀相比，人們的平均壽命已經提高了20-30歲。人雖然不可能長生不老，但在目前的基礎上延長生命還是大有潛力的。

從生命的起源來看，植物與動物有相同的祖先，但後來為什麽會有如此大的差別呢？植物長壽的原因究竟是什麽呢？也許當植物長壽之謎最終解開之時，人類也就真正掌握了延長自身壽命的秘訣了吧！

5、光合作用之謎

作為地球上最重要的化學反應，光合作用對大多數人來說，好像並沒有什麽太大的秘密，它的過程無非就是吸收二氧化碳，放出氧氣。然而，盡管光合作用的發現距今已有200多年的曆史，並且已有多位科學家在光合作用前沿研究上頻頻摘取諾貝爾獎，但其內在複雜機理仍被重重謎團籠罩。科學家坦言，要真正揭開全部謎底，仍有很長一段路要走。

為什麽科學家們要對光合作用進行研究呢？這是因為人類所需要的各種生產生活資料都是由光合作用產生的，如果沒有光合作用就不會有人類的生存和發展。所以，光合作用研究是一個重大的生物科學問題，同時又與人類現在麵臨的糧食、環境、材料、信息問題等密切相關。

現在世界上每年通過光合作用產生2200億噸生物質，相當於世界上所有能耗的10倍。要植物產生更多的生物質，就需要提高光合作用的效率。通過高新技術轉化，我們甚至可以讓有些藻類，在光合作用的調節與控製下直接產生氫。根據光合作用原理，還可以研製高效的太陽能轉換器。

光合作用與農業的關係同樣密切，農作物產量的90-95%來自光合作用。高產水稻與小麥的光合作用效率隻有1-1.5%，而甘蔗或者玉米的效率則可達到50%或者更高。

如果人類可以人為地調控光能利用效率，農作物產量就會大幅度提高。

光合作用能否優化空氣成分，延緩地球變暖，也很值得探索。

光合作用研究，還可以為仿真模擬生物電子器件、研製生物芯片等，提供理論基礎或有效途徑，對開辟21世紀新興產業產生廣泛而深遠的影響。正是這些，使得光合作用研究在國際上成為一大熱點。

早在一百多年以前，科學家就已經知道了光合作用，但真正開始研究光合作用還是在量子力學建立之後，而且人們也越來越為它複雜的機製深深折服。

現在，科學家們已經知道，光合作用的吸能、傳能和轉化均是在具有一定分子排列及空間構象、鑲嵌在光合膜中的捕光及反應中心色素蛋白複合體和有關的電子載體中進行的。

但是讓科學家們不可思議的是：從光能吸收到原初電荷分離涉及的時間不到萬分之一秒，這麽短的時間內卻包含著一係列涉及光子、激子、電子、離子等傳遞和轉化的複雜物理和化學過程。

更讓人驚奇的是，這種傳遞與轉化不僅神速，而且高效。在光合膜係統中，在最適宜的條件下，傳能的效率可高達94-98%，在反應中心，隻要光子能傳到其中，能量轉化的量子效率幾乎為100%。這種高效機製是當今科學技術遠遠不能達到的。

那麽，光合係統這個高效傳能和轉能超快的過程到底是如何進行的？其全部的分子機理及其調控原理究竟是怎樣的？為什麽這麽高效？這仍是多年來一直困擾著眾多科學家的謎團。

有科學家說：要徹底揭開這一謎團，在很大程度上依賴於合適的、高度純化和穩定的捕光及反應中心複合物的獲得，以及當代各種十分複雜的超快手段和物理及化學技術的應用與理論分析。事實上，當代所有的物理、化學最先進設備與技術都可以用到光合作用研究中。

光合作用的另外一個謎團是：生化反應起源是自然界最重大的事件之一，光合作用的過程是一係列非常複雜的獨立代謝反應，它究竟是如何演化而來的？

美國亞利桑那州立大學的生化學家羅伯特教授說：“我們知道這個反應演化來自細菌，大約在25億年前，但光合作用發展史非常不好追蹤，有多種光合微生物使用相同但又不太一樣的反應。雖然有一些線索能把它們聯係在一起，但還是不清楚它們之間的關係。”

羅伯特教授等人還試圖透過分析5種細菌的基因組來解決部分問題。他們的研究結果顯示，光合作用的演化並非是一條從簡至繁的直線，而是不同的演化路線的合並，把獨立演化的化學反應混合在一起。也許，他們的工作會給人類這樣一些提示：人類也可能通過修補改造微生物產生新的生化反應，甚至設計出物質的合成反應。

是否可能會有那麽一天，人們可以模擬光合作用從工廠裏直接獲取食物，而不再一味依靠植物提供呢？

科學家們認為，這在近期內是不可能的，因為人類對光合作用的奧秘並不真正了解，還有很多問題需要進一步弄清楚。

6、植物能用語言交流嗎

英國專家在很早的時候就知道植物有“語言”了。他們的研究結果表明，在正常情況下，植物發出的聲音節奏輕微、曲調和諧，但遇到惡劣的天氣情況或某種人為的侵害時，它們就會發出低沉、混亂的聲音來表現它們的痛苦。

據英國專家介紹，植物的語言被稱為“微熱量語”。人們通過一種特殊的儀器——植物探測儀，把儀器的線頭與植物連接，人戴上耳機，就能夠聽到植物說話的聲音了。

但是，除了能夠聽到植物說話之外，人們還想知道植物到底說了什麽。研究表明，各種植物在生長過程中，能量交換的過程是時刻進行的。這種交換雖然很緩慢、不易覺察，但交換過程中微弱的熱量變化和聲響還是可以察覺的。如果把這些“動靜”用特殊的“錄音機”錄下來，經過分析，我們就能解開植物語言的密碼，明白它們說什麽了。如果你能聽懂植物的話，那麽它會告訴你什麽樣的溫度、水分和養料是它最喜歡的。

蘇聯的科學家通過電子計算機與植物進行交談。據蘇聯《真理報》1983年2月2日的報道，計算機通過與植物特殊的連接後，根據它所“聽到”的在屏幕上打出數據，然後另一台計算機來解讀這些數據，繪出簡單的圖表，人們根據這些圖表就能明白植物說了什麽，人與植物的交流就是這樣進行的。

其實，這個過程並不神秘。科學家們用計算機詢問植物一些問題，植物通過自身的形狀變化、生長速度等向人們傳遞一些信息。這些信息必須通過儀器解碼才行，而且即使是解碼之後的信息，也隻有專家才能懂。但目前這種狀況已經有所改善，意大利的科學家發明了一種能與植物直接交流的對講儀。隻是在目前來看，這種先進的對講儀也隻能與植物進行很初級、很簡單的交流，因為它隻能辨別出諸如“熱”、“冷”、“渴”等單詞。

美國學者在研究中證實：植物缺水時也會發“牢騷”。因為植物缺水時，其運送水分的維管束會繃斷，而維管束繃斷時會發出一種“超聲波”，這種聲音很低很低，一般情況下是聽不到的，因為它比兩人說悄悄話的聲音還低1萬倍。目前，人們發現，渴了能發出這種“超聲波”的植物有蘋果樹、橡膠樹、鬆樹、柏樹等等。

盡管人類對植物語言的了解到目前為止仍然是非常有限的，但是，不管怎麽說，能聽到植物“說話”，能知道植物說些什麽，仍然算得上是科學的一大進步。如果人類能真正聽懂植物的語言，那人類的農業生產將發生一個曆史性的飛躍。

7、奇特的植物行為之謎

我們生活在一個充滿神奇和神秘的自然世界裏，在這個神奇的世界裏，有多許奇特的植物，它們擁有一些令人匪夷所思的奇特行為，這些行為常常會讓你大吃一驚。

會“說話”的植物

每當赫伯特·魏澤教授走進森林時，便覺得樹木很有趣：“橡樹、山毛櫸和雲杉有幽默感。”這位德雷斯頓的生物物理學家已經零碎地破譯了一些樹木的語言。根據他的測試，樹木是通過聲音來互相取得了解的，但因音頻很高，所以人耳聽不見樹木發出的聲音。

那麽植物是怎樣互相對話的呢？它們是通過一種能量來進行互相交流，這種能量是微弱的光，可以檢測出來，甚至可以通過“剩餘能量放大器”使這種光變得看得見。但不管是通過高頻聲音還是通過光，大多數專家認為，植物完全能夠相互進行交流是可以肯定的，否則就不會出現下述現象。一旦槐樹的樹葉被羚羊或長頸鹿吃光，槐樹便會產生有毒的苦味物質。這時不僅僅是被涉及的槐樹會產生這種物質，周圍所有的槐樹也都像接到命令一樣，開始產生毒物。如果在森林裏有一棵橡樹病死或者被砍伐，它周圍的橡樹就會進行動員，它們馬上產生更多的種子和果實。它們是從哪兒知道需要這樣做的呢？美國研究人員已經借助電極在被砍伐的樹木周圍測出相應的振幅。

但是，還是有一部分人不相信植物能夠說話，他們認為，植物雖然有生命卻是獨立的個體，個體與個體之間根本不可能互通有無。

看來，要讓人們相信植物能夠說話，還需要更多的證據來證明，植物會“說話”之謎才會徹底破解。

能使人產生幻覺的植物

有一些致幻植物，吃下去以後，能使某些人產生特殊的幻覺和心理變異。

日本有一群尼姑和幾個樵夫吃了一種蘑菇，開始是手舞足蹈，之後竟在野外瘋狂地跳起舞來，並持續了幾個小時。

15世紀初，非洲奴隸過著牛馬不如的生活，每當痛苦不堪時，一些人就吃下一種叫作肉豆花的果實，頃刻間，人們變得精神恍惚，眼前出現美麗的幻景，從而忘掉了自己的悲慘身世和不幸的遭遇。還有一種蘑菇，人食用中毒後會出現幻聽，覺得空中有人喊他，人會不知不覺地奔跑，然後又突然發呆，形如木偶。還有一種致幻植物，中毒後會使患者看到麵目猙獰的怪獸。

醫學研究認為，這些植物中可能含有一種生物堿，人食用後，就會產生幻覺。可是為什麽會產生幻覺？又為什麽各種植物會產生不同的幻覺？這仍是一個謎。

吃葷的植物