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植物的脉搏之谜:像人类脉搏一胀一缩跳动

最近,一些植物学家在研究树木增粗速度时惊异地发现,活的植物树干有类似人类脉搏一胀一缩跳动的现象,而且这种植物“脉搏”还有明显的规律性。

植物的脉搏

这是什么原因呢?植物学家通过长期的观察研究,认为是植物的正常生理现象,只不过以前一直没有被人注意到罢了。

经过进一步观察后发现,每逢晴天丽日,太阳刚从东方升起时,植物的树干就开始收缩,一直延续到夕阳西斜。到了夜间,树干停止了收缩,反过来开始膨胀,直到第二天早晨。植物这种日细夜粗的搏动,每天周而复始,但每一次搏动,膨胀总略大于收缩,于是,树干就这样增粗长大。

植物的脉搏之谜:像人类脉搏一胀一缩跳动

脉搏的成因

遇到下雨天,树干“脉搏”的收缩几乎完全停止,这时它总是不分昼夜地持续增粗。直到雨后转晴,树干才重又开始收缩,这也许是植物“脉搏”中的一个例外。

植物学家在解释这种奇特的脉搏现象时说,植物“脉搏”是由植物体内水分运动引起的。当植物根部吸收的水分与叶面蒸腾的水分一样多时,树干几乎不发生粗细变化;如果吸收的水分超过蒸腾的水分,树干就要增粗;相反在缺水时,树干又会收缩。

如果从另一个角度也可以这样解释:在夜晚,植物气孔总是关闭着,这就使水分蒸腾大大减少,所以树干就要增粗,而白天,植物叶片上的大多数气孔都开放,水分蒸腾增加,树干就趋于收缩。

以上的解释看上去十分合情合理,但是,通过进一步的深入调查后发现,并不是所有的植物都有典型的“脉搏”现象,这就使植物学家感到某种困惑,为什么有许多植物不产生“脉搏”现象?是否还有其他的原因在影响植物的“脉搏”?

植物的记忆

如果有人说,植物也像动物那样有记忆能力,很多人听了都会摇头不信。但在不久前,科学家们在一种名叫三叶鬼针草的植物身上,进行了一项有趣的实验。结果证明,有些植物不仅具有接收信息的能力,而且还有一定的记忆能力。

这项实验是法国克累蒙大学的科学家设计的。他们选择了几株刚刚发芽的三叶鬼针草,整个幼小的植株,总共只有两片形状很相似的子叶。一开始,科学家们用4根细细的长针,对右边一片子叶进行穿刺,使植物的对称性受到破坏。过了5分钟后,他们用锋利的手术刀,把两片子叶全部切除,然后再把失去子叶的植株放到良好的环境条件中,让它们继续生长。

大约5天之后,意想不到的有趣情况发生了,那些曾经受到针刺的植株,左边萌发的芽生长很旺盛,而右边的芽生长明显缓慢。这个结果表明,植物依然“记得”以前那次破坏对称性的针刺,没“忘记”针刺给它带来的痛苦。

以后,科学家经过一次又一次实验,发现了更多的证据,他们甚至已经知道,植物的记忆力大约能保持13天。

植物怎么会有记忆呢?科学家们解释说,植物没有大脑,也没有中枢神经,它的记忆当然与动物有所不同,也许是依靠离子渗透补充而实现的,但这仅仅是推测,应当说,关于植物记忆的问题,在目前还是一个没有被彻底解开的谜。

植物的神经

20世纪60年代以来,许多科学家开始围绕一个有趣的问题——植物是否有神经系统而展开了一场论战。

引起这场论战的生物学家就是19世纪大名鼎鼎的达尔文。他不仅在100多年前提出了举世震惊的进化论观点,还是一位研究食肉植物的专家。

有一次,达尔文发现捕蝇草的叶片上,有几根特殊的“触发毛”,而且只有当其中一根或二根被弯曲过来时,叶片才猛然关闭。于是,他提出了一个大胆的假设:这种行为的发生,一定是由于某种信号极快地从“触发毛”传到捕蝇草叶内部的运动细胞,快得简直像动物神经中的电脉冲。

由此开始,植物学家对捕蝇草的电特性,进行了更仔细地观察和研究。他们不仅记录到电脉冲,而且还测出一些很不规则的电信号。不久前,有一位名叫塞尔的沙特阿拉伯科学家经过6个月的研究,发现植物有一个“化学神经系统”,当有人想伤害它时,它会表现出防御反应。因此塞尔认为,植物有类似动物的感觉,两者惟一的区别是:动物能表达这种感受,植物的感觉则是由化学反应产生的,这种化学反应,从某种意义讲,与人的神经系统很相似。

关于植物神经的问题,在科学界中也有不少的反对者。他们说,植物体中的电信号速度实在太慢了,通常只有每秒20毫米,而高等动物的神经电信号速度要达到每秒好几千毫米。所以,植物体中的电信号显得不那么重要,也可以说,植物中根本不存在任何神经组织。

到现在为止,关于植物有没有神经系统的问题,在科学界中还没有一个统一的认识。

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