看似“逆来顺受”的植物,为了生存竟然也能使出各种各样招数?为什么未成熟的水果是酸的?除了家喻户晓的捕蝇草、含羞草、槲寄生等特殊例子,最普通的植物应对周边环境居然也有一整套办法?
日前,科普达人刘夙亮相杨浦图书馆“静思讲坛”,线上线下带领大家发现“原来植物是这么生活的”,和读者探讨植物的生存智慧,感受大自然的魅力。由上海辰山植物园园长陈晓亚院士、执行园长胡永红博士和刘夙博士合著的科普读物《植物的经营之道:趣谈植物化学与人类生活》,历经5年撰写,新近由上海科学技术出版社推出。
刘夙谈到,植物不只是姹紫嫣红、竞态极妍的秀丽生灵,还是地球上最伟大的工厂,是人类长期以来只能自叹不如的化工专家。理解了植物“化工厂”运作机制,不仅可以加深我们对植物生命活动的理解,而且能为人类未来的科技进步、生活方便和生态环境保护提供无尽启迪。
《植物的经营之道》以通俗生动、不乏幽默的语言,用人类社会经济学原则解释植物生命活动现象,介绍植物“化工厂”经营之道——原料、主要产品及其功能、工厂中各色“人物”,比如作为“流水线工人”的酶、作为“老板”的DNA,以及植物代谢产物对人类生活至关重要的价值等。
“植物虽然是与动物非常不同的生物类群,却也与动物一样要努力生长、繁育,同时要应对逆境、对付天敌。为此,它们在细胞中,通过植物化学合成了多种多样化学物质,来实现种种生存策略。”他进一步解释:植物在生存博弈中,步步为营,才成就了大自然的勃勃生机。例如,菊科植物的抗旱能力,来自于对果聚糖的优势发挥。通过对植物生理活动的仔细研究,科学家发现,无论是果实发育、固氮作用,还是光合作用,植物及其伙伴也有许多精打细算的智慧,这也有助于在气候变化危机下找到人类后代生存的救急之道。
比如,你曾经听过这样的说法:未成熟的水果之所以酸,是因为酸味是食果动物不喜欢的味道,这可以让它们免于在种子成熟之前就遭到动物破坏,不让植物的努力白费。“不过,考虑到柠檬酸、苹果酸等有机酸在果实发育过程中那些更重要的作用,也许真正的因果要反过来——不是因为食果动物讨厌酸味,未成熟的水果才是酸的,而是因为未成熟的水果是酸的,所以食果动物才通过长期演化,学会讨厌酸味,这样才能最终吃到可口的成熟果实。”书中指出:未成熟的水果不仅有酸味,还有涩味。涩味倒是的的确确起到了驱逐的作用,让食果动物尝而却步,还可以抑制病菌生长。
比如,胡桃、榛子之类的干果,未成熟时果皮也非常涩,功能是一样的。这种涩味来源于一类叫鞣质的物质,它们也是植物体内现成流水线上的产品。即使不在结果期,植物也会大量合成鞣质,所以直接把鞣质搬进果实里是非常经济的做法。等到果实成熟时,有机酸和鞣质含量都少了,糖分却多了,果肉变软了,植物才开始拼命向食果动物展示“友好”的信号。
水果在未成熟时普遍呈绿色,而在成熟后就变为黄、红、紫等鲜艳颜色,并散发出特殊气味,这就是植物的无声示意:“我的果实已经熟了,多显眼啊,多好闻啊!赶快来吃我吧!”经过与植物的长期协同演化,食果动物不仅本能地知道果实的绿色代表不好吃,而且懂得鲜艳颜色和芳香气味意味着美味大餐就在眼前。“有了这样的默契,食果动物获得了食物,植物也完成了种子的传播,双方皆大欢喜。”
作者:许旸
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