《花卉趣味百話》(連載)六十二、溫血花卉
《花卉趣味百話》(連載)
陳宣章陳瓏玥編著
六十二、溫血花卉
植物本無法向外釋放熱量。著名的霧凇,說白了,就是冰晶掛在松樹枝頭融化不了。這說明了絕大多數(shù)植物的體溫只能隨著環(huán)境來變化。
但世界上總有些異類。澳大利亞科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一些“溫血植物”,無論外界環(huán)境如何,植物花朵的溫度總是保持恒定狀態(tài)。生物學(xué)家們把這些能產(chǎn)生熱力的植物稱為溫血植物。據(jù)統(tǒng)計(jì),這類植物約有幾百種,分屬于十多個(gè)科。
天南星科葛芋花的花朵不僅氣味難聞,溫度卻是恒定的,一般大約為38℃。當(dāng)外界氣溫達(dá)到20℃時(shí),它的溫度能維持在40℃左右。這樣的產(chǎn)熱能力僅在某些昆蟲和一些劇烈運(yùn)動(dòng)的鼠類肌肉中才能發(fā)現(xiàn)!( 文章閱讀網(wǎng):www.sanwen.net )
當(dāng)你看到有些植物的表面,雪花根本停不住轉(zhuǎn)瞬就融化為水,一定會(huì)感到奇怪吧。我國東北、俄羅斯西伯利亞、日本北部和北美洲濕地上的天南星科植物臭菘很奇特,開花時(shí),周圍大雪紛飛,伴著殘冰和積雪,但臭菘花序發(fā)熱,竟使周圍冰雪都融化了。它能夠給自己構(gòu)建一個(gè)小暖房:當(dāng)環(huán)境溫度降為9℃時(shí),臭菘花朵內(nèi)的溫度要比外界高15℃,達(dá)到24℃;當(dāng)環(huán)境溫度降為零下15℃時(shí),它花朵內(nèi)的溫度甚至可以比外界高30℃,仍能維持在15℃左右。這種能力甚至超過了許多哺乳動(dòng)物。這種“熱傳粉”好象電蚊香的電熱板,促使一些產(chǎn)生臭氣的胺類和吲哚類物質(zhì)迅速揮發(fā)。
美洲熱帶的天南星科臭花叫喜林芋。它開花時(shí)散發(fā)臭氣并超常發(fā)熱,使花序溫度超出周圍環(huán)境20℃左右。
雄花會(huì)發(fā)熱的蘇鐵:蘇鐵屬雌雄異株植物,花期約6-8月,雄花長橢圓形,雌花扁圓形。蘇鐵屬裸子植物,花屬假花。雄花會(huì)發(fā)熱,強(qiáng)迫在其中采花的昆蟲飛離,去尋找適當(dāng)?shù)拇苹ㄗ鱾鞑セǚ鄣膶ο蟆?/p>
為了準(zhǔn)確知道這類溫血植物有多高的恒溫能力,生物學(xué)家西摩作了一些研究。他發(fā)現(xiàn):有一種名叫羽裂蔓綠絨的植物,它的花朵溫度保持在30-36℃之間。西摩將實(shí)驗(yàn)室里的環(huán)境溫度降為4℃時(shí),羽裂蔓綠絨的花朵溫度仍然能保持在這個(gè)溫度范圍內(nèi)。
還有一種分布非常廣泛的紅千葉蓮花,屬荷花中的佳品,為半重瓣型,花瓣數(shù)約為80-150片。西摩測定,即使環(huán)境溫度低至10℃,它的花朵溫度還能保持在30-36℃。
西摩的研究小組還測定了溫血植物的溫控規(guī)律。他們發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇怪的現(xiàn)象,就是葛芋花的溫度變化與時(shí)間的關(guān)系,要比和環(huán)境溫度的關(guān)系更緊密。而對紅千葉蓮花來說,當(dāng)研究人員用半透明的護(hù)套蒙住它,并將它置于正常晝夜溫度交替情況下時(shí),它的花朵溫度并不很穩(wěn)定,會(huì)有一些變化。
也許真正能調(diào)節(jié)溫度的植物要數(shù)分布于北美洲的杈葉槭,它具有規(guī)則的溫度變化。
溫血植物為什么如此“熱情奔放”?對此,科學(xué)家已作許多相關(guān)研究。早在1932年,生物學(xué)家就已證明:細(xì)胞內(nèi)存在一條二級呼吸線路,使得它們能夠大量產(chǎn)熱。20世紀(jì)70年代,生物學(xué)家在這條呼吸線路中發(fā)現(xiàn)了一種交替氧化酶(AOX)。它們在細(xì)胞的“動(dòng)力工廠”——線粒體中發(fā)揮作用。這種酶在植物抵抗低溫時(shí)同樣起著重要作用。
后來的研究還發(fā)現(xiàn)了另一種起作用的蛋白質(zhì)。生物學(xué)家早已知道:哺乳動(dòng)物作為恒溫動(dòng)物,它們能產(chǎn)生大量的熱,主要是依賴一類解偶聯(lián)蛋白質(zhì)——UCPs。這種蛋白質(zhì)存在于脂肪組織中,能使動(dòng)物在寒冷的天氣里保持所需的生存溫度。然而,德國科學(xué)家發(fā)現(xiàn):溫血植物細(xì)胞內(nèi)竟然也有UCPs蛋白質(zhì)!寒冷能夠促進(jìn)產(chǎn)UCPs蛋白質(zhì)的基因活性大幅提高,從而導(dǎo)致這些植物能夠像恒溫動(dòng)物一樣抵抗嚴(yán)寒。
溫血植物為什么要“熱力四射”呢?以葛芋花為例。它的花朵是由多毛佛焰苞和有附屬物的肉穗花序組成。它的氣味、色澤與哺乳動(dòng)物的腐尸極其相似。對麗蠅等喜愛尸體的昆蟲而言,它十分具有吸引力。那些身上已帶有花粉的昆蟲,原本希望在花內(nèi)底部發(fā)現(xiàn)充滿水分的腐肉以便產(chǎn)卵。它們在花朵里搜尋腐肉時(shí),身上攜帶的花粉就落在雌蕊上。天色暗了,因花朵中間幅狀物的阻擋,它們陷在花里無法出去。等天亮雄蕊成熟吐出花粉時(shí),幅狀物開始萎縮,昆蟲又可帶著花粉離開,到別的花傳粉。
觀察發(fā)現(xiàn):暴露在外的肉穗花序附屬物的產(chǎn)熱與臭味發(fā)散時(shí)間相吻合。所以推斷:溫血植物的花朵產(chǎn)熱是為散發(fā)氣味吸引昆蟲傳粉;產(chǎn)熱是為更好地模仿死亡動(dòng)物(死尸腐爛也產(chǎn)熱),戲演逼真才能吸引昆蟲上鉤。另外,暖和的花房也為昆蟲提供深夜躲避寒冷的一個(gè)好去處,一覺下來,能量消耗僅是頂風(fēng)御寒的一半,還有花蜜作“快餐”,當(dāng)然昆蟲樂于在休息之余擔(dān)負(fù)起傳粉的職責(zé)。
溫血植物產(chǎn)熱是為自然競爭中存活。生存很殘酷,方式卻很精彩。溫血植物的這種溫度調(diào)節(jié)能力,是為了把自身的花朵當(dāng)成一個(gè)微型小環(huán)境,從而吸引昆蟲,提高授粉幾率。
然而最奇妙的事情還在后頭呢!日本科學(xué)家認(rèn)為,這兩種蛋白質(zhì)的功能是異曲同工的,在溫血植物細(xì)胞內(nèi)執(zhí)行相似的功能。這些科學(xué)家表示,他們的發(fā)現(xiàn)對于研究新型的非生物控制裝置,尤其是空調(diào)具有重大的作用!目前,我們使用的空調(diào)已經(jīng)發(fā)明了60余年,日本科學(xué)家的研究可能給新型空調(diào)指明了道路。
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