生命探秘
动物有温血、冷血,恒温、变温之分,植物竟然也有恒温、变温之分!恒温植物又是什么样子呢?
大自然对动植物的生活习性有一定的限定:动物会动,但植物会动就怪了;动物有恒温、变温之分,植物在我们印象中是冬季叶落或生长缓慢,摸一摸,植物身体温度没有不随外界寒冷而变冷的。但大自然是无奇不有,只有你不知道的。
冰天雪地中的生命奇迹
在寒冷的冬季,厚厚的积雪中,你可以发现一些温暖的雪洞,那儿冰雪消融,鲜花盛开,还有许多小昆虫在里面聚会。为什么会有一片这么奇特的地方?是那儿的地下有地热吗?植物学家会告诉你,是那些盛开的鲜花温热了这片雪地!那些花朵有一片很大的像火焰的花瓣,包裹着中间的花穗,整个花朵看上去像正在燃烧的蜡烛。烛焰状的花朵竟然会有烛焰般的功效!?原来这种植物叫臭菘,它的花朵确实会发热,即使在零下30℃的低温下,发热的花朵也可以使周围的冰雪融化。
不只臭菘的花朵有这个能力,科学家发现,天南星、马蒂莲、魔芋、
海芋、喜林芋等天南星科植物都有这个能力。科学家曾做过实验,把环境温度降到4℃,喜林芋的花也可以保持在30℃~37℃。并且发现,发热的花朵呼吸作用很强,耗氧量很大,与飞翔的蜂鸟耗氧量差不多。
其实在冰天雪地的北极,终年寒冷,生长在那里的植物一般都能在冰雪中开花结实。而且,不仅这些植物的花朵温度比外界高,这些植物的根部和主干的韧皮部也有发热现象。这些植物可真是能抗冷的恒温植物啊!它们比动物抗冷的能力都强,因为即使是最高级的动物——人类,还需要穿毛皮大衣过冬呢。
娇艳花朵也有火热内心
根据动物发热的意义来推断,我们或许已经明白了,植物发热应该是为了抵御严寒,保持生物酶足够的活性,利于体内的物质运输和生化反应,从而在寒冷的地方也可以完好地生存。不过,科学家发现,植物发热还有更奇妙的作用和更深层的意义。
发热的花朵可以把花中易挥发的胺、吲哚等有臭味或香味的物质快速而大量地散发出去,吸引许多昆虫来传粉。而且还不仅如此,昆虫之所以大量光顾,是因为昆虫还把花朵当作“御寒暖房”了,在有吃有喝、温暖香柔的“花乡”中,虫儿们异常舒适,一呆就是12个小时以上,有的会呆上20多个小时。当虫儿们在花里闲逛、用餐、交配时,把花粉很自然就传给了雌蕊和雌花。
最近,美国科奈尔大学的学者还发现,在冰冻三尺、昆虫稀少的酷寒条件下,发热的花朵造成的温差,还可以使周围的空气形成涡流,花内的花粉微粒会随着空气涡流,离开雄蕊,旋转落到雌蕊柱头上,这样,花儿不需要求助昆虫,也可以在寒冷的冬季完成传粉受精的任务。
更妙的是,在阿尔卑斯山生长着一种奇异的植物,在种子成熟将要散落时,它先发热让周围的积雪融化,露出湿润的土壤,之后种子散落,大部分种子直接落入土壤中,这就为种子萌发和后代生存创造了有利的条件。
植物发热的秘密
植物也会产生热量,保持体温,这个别的植物为何有这高级的能力?科学家对这种现象已经研究了几十年了,随着科学的进步,植物发热的原因逐渐被揭晓出来。
开始,科学家发现这类植物中有产热细胞,产热细胞中有一种一般植物细胞没有的酶,可以通过氧化分解自身合成的糖类、淀粉、油脂类等物质,来释放大量热能。这种细胞氧化代谢产生能量的能力惊人,堪与鸟类心肌细胞产生的能量相比。
进一步研究,植物产热细胞产生热量的具体位置位于产热细胞的线粒体中,这与动物细胞产生热量的位置相同。但动物细胞产生热量必须依赖一种特定的蛋白质,年,科学家也在植物产热细胞中发现了这种蛋白质的基因,年的研究还表明,还有一种植物氧化酶和这种蛋白质一起共同促使了植物细胞线粒体产生出大量的热。
对于植物发热,保持体温的具体过程和机理,科学家还需要进一步探究。这种研究将会让我们进一步理解动植物调控体温的方式,利用这些方式,人类可以生产出更合理利用资源的温度调控器。还可以通过基因移植和改造等生物技术为一般植物赋予产热能力,让它们在寒冷的冬季也可以正常生长,长出新鲜的瓜果蔬菜,而不用借助于大棚。另外,产热植物既然可以在冰天雪地里暖化冰雪,那么就可以把它植入花盆,搬进房屋,作为放热,温暖房间的自然“火炉”。
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