植物的秘密比如含修草

日本上智大学土屋隆英教授领导的研究小组,揭开了含羞草闭合运动之谜：含羞草细胞是由细小如网状的蛋白质“股动蛋白（actin）”所支撑.产生闭合运动时,股动蛋白的磷酸会脱落,只要让含羞草吸收不让磷酸脱落的化合物,经触碰也不会起变化.土屋教授指出,当股动蛋白束散开时,细胞被破坏,结果水分跑出来,以致产生闭合运动.股动蛋白一般见于动物的肌肉纤维内,与肌肉伸缩有关.没想到它也存在含羞草内,可说是相当罕见. 带雨林林下的许多草本植物具有巨大的叶子,如芭蕉、海芋、箭根薯等植物的叶子,它们大得足以容纳数人在下面避雨.巨大的叶子能捕捉到更多的光线,一般认为这是热带雨林林下草本植物适应弱光的结果. 有些雨林下的草本植物,叶子并非全为绿色,而是杂以黄、白、红等各色的花斑纹,这称为花叶现象.花叶现象的成因目前还不十分清楚.热带花叶植物很早就被人们用作花卉素材,在很多温室里都能见到. 热带雨林林下层的树木、灌木和草本植物,它们的叶子普遍具有尾状尖端,叫滴水叶尖.典型的如菩提树的叶子,它的弯曲尾状的叶尖长达数厘米.热带雨林的内部非常潮湿,空气中的水汽和随时发生的降雨常在叶片的表面结成一层水膜.滴水叶尖能使叶片表面的水膜集聚成为水滴流淌掉,使叶面很快变干,这样即有利于叶片的蒸藤作用,又避免一些微小附生植物(苔藓、藻类)在叶片表面生长而防碍其光合作用. 醒目的红叶现象 不论什么时侯,从空中俯看热带雨林,你都会发现在茫茫绿海中点缀着撮撮红色在阳下闪灼,那并不是花朵,而是红色的树叶.在季节性热带雨林,老叶脱落,新叶萌生的时节,片片红色映衬在绿海之中非常醒目. 热带雨林的很多树种,新叶长出时是红色而垂下的,几天或几周后才逐渐变绿和变得坚挺.温带的树木则不同,例如著名的枫叶和黄栌,是在秋季叶片衰老快脱落时才为红色.前者象征新生,后者意味衰老. 附生植物空中花园 步入热带雨林就映入眼底的是除了地上生长的树木灌草外,在各不同的树枝杆和藤萝上挂满了形形色色的小型植物,琳琅满目,犹如一个空中花园.这些悬挂的植物被称为附生植物层片. 热带雨林生境优越,植物种对生存空间的竟争异常激烈.由于林下光线幽暗,很多小型植物都难于获得足够的光线而不得不向其它空间扩展.热带雨林的多层次结构,加上林内空气潮湿,在各种树丫枝杆以及树皮裂隙处经常能聚集枯落物而形成少许土壤,为一些种子提供了温床.很多小型植物在这些位置得以立足、发展,成为附生植物.热带雨林越潮湿,附生植物的种类和数量就越多. 热带雨林创造了对太阳光能最有效利用.那些躲过了厚厚树层而渗漏进来的光线也常常逃不脱附生植物的捕捉.难怪林下如此阴暗,能到达地面的光线所剩无几. 魔高一丈的藤本植物 热带雨林中,有一类靠缠绕或攀援于其它树木上,借助于树木支撑自己的躯体的植物,叫藤本植物.热带雨林中大型藤本植物十分丰富,它们时而卧地而行,时而缠绕穿梭悬挂于大树上,在林下只能见其藤茎不能见其枝叶.藤本植物的枝叶一般伸张于林冠之上,填充林冠空隙,这也是对光线的一种竞争形式.有些类型的热带雨林,藤本植物多得行人难于穿过,当树木被破砍伐时常常被大藤子挂住,悬掉于空中不能倒落.在这类森林中采伐非常困难 贪得无厌的绞杀植物 早期的欧洲植物学家和旅行家常被热带雨林中树上长树的奇异现象所困惑.从枝叶上任何细心的人都能分辨是两种不同植物,但它们的茎杆则彼此缠杂融合在一起,或者一种植物的茎杆套包住另一种植物的茎杆.逐渐地,人们注意到,被缠绕包在内部的树木最终将枯死,而包它的植物则将发展成大树.人们把包缠者称绞杀植物,而把被包缠者叫寄主植物. 绞杀植物大多是一些被叫做榕树的植物,它们的果实是动物的一个主食,它们的种子很微小.当动物把榕树的种子携带到树木的枝丫或树皮裂隙上后,这些种子便会萌发.幼小的榕树能产生不定根,行为就象附生植物一样.随着榕树的不断长大,它的不定根逐渐将寄主树木包住,借助寄主树来支撑自己躯体.当这些榕树逐渐长成为大树时,它们的根和茎已整个地包住寄主树,寄主树最终由于太负重和营养亏缺而枯死,而这些绞杀榕树最后也变成为独立的大树. 生活独特的根寄生植物 在阴湿的热带雨林下,不时可见到一些没有叶子而形态奇异的花朵骤然由土中冒出,有的小如绿豆(无叶兰),有的硕大无比, 直径可达到1米,是世界上最大的花(大花草).这些花朵是寄生在其它植物根上,平常看不见,只是开花时才冒出土壤的植物,叫根寄生植物.大花草是热带雨林特有的一类根寄生植物,它的花非常巨大,颜色醒红,花瓣肉质,发出浓烈的腐臭味,犹如一堆臭肉,吸引苍蝇为它传粉. 沉默的真菌世界 阴暗潮湿的热带雨林下,在枯枝倒木或蓬松的腐殖物上,人们常忽略了一类没有叶绿素的小型植物,它们的形态各异,色彩斑驳,靠分解枯落物腐殖质获取养份为生,属于真菌一类植物.人们熟知的磨菇便是此类植物.它们没有硕大的身躯和健壮的枝叶,但在森林更新和养份循环中缺它们不可. 奇花异草 热带雨林湿热的气候环境滋生了极端丰富的物种和多种多样的植物生活类型.有些花果形态怪异,有的似花非花, 有的花果一体, 无法区分.世界上最大的花(大花草)、最小的花、最怪的花、 最美的花都藏匿于雨林之中. 兰花世界 兰科植物是世界上最大的家族之一, 全世界有2000多种, 主要分布在热带地区, 以热带雨林最为集中.中国有兰科植物1240种以上,也主要集中分布在热带地区.西双版纳有兰科植物属334种,它们主要分布在热带雨林中.热带雨林是兰科植物的分化形成中心. 珍稀濒危物种的栖息地 热带雨林是世界上物种最丰富,结构最复杂,植物生活类型最多样,生态现象最特殊,也是目前人类最陌生和对它的毁坏速度最快的森林类型.由于热带雨林未受到第四纪冰川的影响,成为许多古老物种的避难所.热带雨林中也含有十分丰富的珍稀濒危物种.热带雨林无疑是我们这个星球的精华和最最珍贵的财富,对它的保护和研究正在成为科学技术发展所汇集的焦点,也是决定人类和我们这颗星球存亡的最伟大工程 后记 热带雨林的昨天和今天 今天热带雨林仍复盖着地球上广大的地区,特别是在南美洲的亚马逊河流域,仍存在着一望无际的大片热带雨林,与世界其它类型的植被相比,它仍是复盖面积最大的植被类型.然而,同几百年前相比,现今的热带雨林已大为减少,在很多地方变成为小块片断甚至消失殆尽. 自十九世纪以来,资本主义工业飞速发展,对木材和森林产品的需求量剧增,从而开始了对热带雨林疯狂的开采.特别是最近几年人口暴涨,在热带雨林地区人口也明显剧增,大片热带雨林顷刻之间转变为农地、种植园和城镇.在热带非洲和热带亚洲,大片的雨林已经消失和片断化.即便在热带美洲亚马逊河流域,随着纵横交错的道路的开通同,密集人口区的大量移民涌入热带雨林,在那里定居、蕃衍, 馋蚀热带雨林. 几十年前看到的无边无际的雨林现在看来是有限和脆弱的.现在对热带雨林的破坏速度仍有增无减,若再不加紧有效的保护,它们很快就会从地球上消失殆尽. 合理保护热带雨林就是保护人类自己 越来越多的发现揭示人类是起源于热带雨林,热带雨林养育了人类.即使在今天,仍有许多各种各样的人类种族依赖热带雨林为生. 热带雨林是世界上复盖面积最大的森林,在人类生活中,它一直在无私地奉献着木材和森林附产品以足人们的衣食住行.现在世界上每年要消耗木材3350百万平方米, 其中的一半是作为燃料木材,而燃料木材中84%是热带木材.热带雨林中藤蔑每年的贸易量达1万5千多吨,价值15亿英磅.人类的许多主要粮食作物如水稻、玉米、甘遮等都是起源于热带雨林.以它们独特的风味而著名的热带水果也主要来自热带雨林.工业原料橡胶是出自巴西亚马逊河流域雨林的一个河岸树种. 现在的植物药品中2/3是来自热带雨林,例如抗疟疾特效药奎宁是由热带树种金鸡纳树皮中提取；麻醉剂可卡因由古柯树叶中提取；降压药利血平由萝芙木根提取；口服避孕药成分之一薯蓣皂苷由薯蓣根中制得. 热带雨林是世界上物种最为丰富的植物群落,它蕴藏着无穷多样的遗传基因.人们现在所依赖和利用的仅仅是极少数的雨林物种和它们的遗传基因产物.现代科学技术发展显然正在转向热带雨林发揭新资源和药物. 热带雨林的植物通常分布的范围狭小,有的种类仅是某个群落或某个局部生境所特有.温带地区的植物一般都是广布种、分布范围广大,例如,英格兰的阔叶林减少到仅占它陆地面积的4%,但并没有木本植物种类灭绝.热带森林如果面积减少,无疑大量的植物种将会灭绝. 热带雨林的减少也将导致雨林动物的减少和灭绝.雨林植物为动物提供赖以生存的食物,动物反过来帮助植物传粉和传播种子,它们彼此之间已形成了十分复杂的依存关系.有一个粗略的规律,保持一个动物种在短时期存在需要保留有50个成年个体；保持一个动物种长期存在需要保留有500只个体.在马来西亚的热带雨林里做的调查研究表明: 要保持头盔犀鸟这个种,需要保留500只个体,那么就需要有100平方公里雨林；要保持暹满猿(Siamang)这个种,需要186平方公里雨林,要保持长尾猕猴这个种则要90平方公里雨林. 热带雨林的破坏,不仅仅只是导致环境恶化和水土流失,更主要的是大量动物、植物种的灭绝.雨林的环境效益是可以由各种各样的人工植被(人工林、种植园等)和次生植被所缓解和部分替代的,但形成一个物种需要上万年的时间,大量动、植物种的灭绝却是人类不可补救的. 人自身也是一个动物种,与其它生物种有着极其密切复杂的依存关系.雨林的消失,物种之间平衡关系的打破,完全可能毁灭人类自己. 值得庆幸的是在仍留存有大片的雨林,保护热带雨林已引起了全世界人民的关心,国际上已有很多非政府和政府的组织机构在积极不断地努力筹集资金,培训人员,建立自然保护区.自1970年以来全世界热带地区已有3000多个国家公园和自然保护区被建立, 保护面积已达400百万公顷.生态旅游也逐渐在自然保护区里开展起来,以唤起人们对生物多样性保护的兴趣和意识.中国科学院西双版纳热带植物园是研究热带雨林生物多样性保护和可持续利用的专们机构,他们的科学家正在夜以继日地努力探索合理保护和开发利用热带雨林的新路子. 人类离不开热带雨林,人们需要利用热带雨林,只要是在热带雨林的承受力内进行开发,热带雨林是可以更新和永续利用的.