生命的奥秘-第7部分

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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。
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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。
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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；
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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
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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
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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