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大自然美妙的旋律4（第3页）

这意味着新芽距离母体植株更远，积极寻找新的肥沃土壤。生长幅度不单纯取决于一块土壤的质量本身，还与它和周围土壤的联系有关。不仅如此，实验还表明活血丹的同系植物可以感觉到竞争者根系的存在，即使周围还有充足的养料，它们也会转向其他地区发展。

特里瓦弗斯表示，植物具有智慧的重要证据，是它们的反应有微妙差异——即它们不仅有适应性，这种适应性还具有可变性。每株植物都是一个个体，没有两粒种子会长成完全相同的植株，即使它们具有相同基因，或生长在看上去完全相同的环境下。不仅如此，它们对15种以上的感官信号作出反应——包括光、化学物质、水、重力、土壤质地、损害等——并对这些信号加以综合和比较，因此每种反应都是各种因素综合作用的结果。很明显，植物确实有很强的适应能力。

正如简单的神经系统一样，这些信号系统具有推断和学习的潜能。达尔文在100多年前就指出，“在某些方面，植物对光的反应几乎和动物通过神经系统对光做出的反应如出一辙。”

但直到现代分子生物学发展起来后，才显示了动物的神经系统和植物的信号系统是如何相似。

植物利用细胞膜之间的电压变化把电子信号从一个细胞传递到另一个细胞，类似于我们神经中传递的行为电压。正如我们有痛觉神经一样，这些电压可以报告植物有一部分受到了伤害。在植物细胞内外，传递信息的化学物质有很多和人类脑细胞内外负责加工信息的物质完全相同。

动物和植物进行学习和记忆的分子基础也是相似的。当动物受到重复威胁——例如某种使它们吃了就生病的食物或者它们不断碰触的电网，它们学会更迅速地避开时，电子信号的速度和强度都会在几分种内提高。一种由钙离子、称为“第二信使”的化学物质和一些酶构成的系统形成暂时的离子通道，这些离子通道可以更加迅速地传递信息。如果威胁一直持续，这种强化的警醒将导致基因编码和蛋白质结构永久改变，在细胞间建立更多通道和连接。

当一种植物感觉到缺水，与动物类似的信号细胞会命令植物建立更多感觉渠道，关闭气孔并采取其他控制细胞内水分的措施。长期如此，植物的基因表现形式和蛋白质合成率就会改变，细胞壁变厚，叶子变小。最终，这种植物将长出更多的根，更少的芽和叶。

但是特里瓦弗斯说，植物是智能生命并不是为了起到轰动效应，也不是给植物学制造良好的公共关系。他的意思是，人们忽略了植物感知和回应外界的复杂性。如果使用“智能”一词引发了人们对植物复杂性的争议和讨论，反而有助于我们对植物的最终理解。

特里瓦弗斯认为，地球上99％的生物数量都是植物，这一事实表明它们非常善于适应周围环境。他表示，“没有大脑的植物能够在整体基础上估量自己的环境”是非同寻常的。即使他所说的这种“没有大脑的技能”不是智能的表现，植物的行为显然也没有任何差错。也许这将促使我们重新思考，如果没有中央神经系统的帮助，人类自身能达到何种程度的复杂性和计算能力。

植物王国：谁是之最

谁能想像得出，对38种水果的研究表明，鳄梨是含热量最高的水果。这一夺冠水果的每100克果肉中含163千卡热量，它还含有维生素A、维生素C和维生素E，此外它还含有2．2%的蛋白质。相反，热量最低的是黄瓜，每100克果实中含有16千卡热量。

植物王国的数字是有趣的。植物王国中寿命最长的植物是在美国加利福尼亚发现的“纯系之王”，估计它的年龄为1．17万年，它是已知的木馏油植物中最古老的植物。

根据1992年12月的报道，生长在美国沃萨奇岭的杨树是最大的植物，仅一棵树的根系就在方圆43公顷土地内延伸，一棵杨树的重量就达约6000吨。

1984年10月，在巴哈马群岛中的圣萨尔瓦多岛的水下269米深处发现了长在地球最深处的植物，它们是生长中的一些栗色海藻，尽管在那里阳光消失了99．9995％。

生长在海拔最高处的花卉，是1955年在喜马拉雅山脉的加梅德山上发现的，花卉长在海拔6400米处。

据专门描写植物的文学作品说，在南非的一个地方，发现了世界上根扎得最深的植物——野生无花果树，它的根系延伸到地下120米深处。

人们已发现，一种名叫冬黑麦的植物在0．051立方米的土地内长出的须根，总长度达622．8公里。

生长得最快的植物是地球上现有的45种竹子，每天生长的高度为91厘米。

地球上最原始的花卉，是1989年两位美国科学家在澳大利亚墨尔本的一块化石上发现的，估计它是1．2亿年前的花卉。由这种花卉（与现代植物黑胡椒相似）演变而来的被子植物，有两片叶子和一朵花。

花朵最大的植物是寄生的臭百合花，颜色为深橘黄色和浅橘黄色，花朵的直径为91厘米，花瓣的厚度为1．9厘米，一朵花的重量为11公斤。在东南亚的热带雨林里，这种百合的生长依附于黑莓。

生长得最快的花卉植物是1978年7月在英国发现的。属于西洋丁香家族的这种植物叫Hesperoyuccawhippli，在14天的时间里长了3．65米，也就是说，每天长254毫米。

开得最慢的花是1870年在玻利维亚海拔3960米的高山上发现的。当这种植物的生长期达到80—150年的时候，花瓣开放，随后便死亡。

世界上最小的开花结果的植物是澳大利亚的出水浮萍，这种植物长0．6毫米，宽0．33毫米，重量为0．00015毫克，它的果实像一个微小的无花果，仅重0．00007毫克。

世界上最大的仙人掌是生长在美国加州和亚利桑那州以及墨西哥的名叫萨瓜罗的仙人掌。它的圆柱体以仙影拳的方式伸出几条胳膊。它是1988年1月17日被发现的，当时它的高度为17．67米。这种仙人掌生长十分缓慢，在它生命的最初10年，它所长出的萌芽不足一英寸，从此以后，它便以每年10厘米的速度生长，长到50—75年的时候，它第一次开花。

叶子最大的植物是生长在印度洋马斯克林群岛的棕榈树，其次就属非洲和南美洲的竹棕榈树了。棕榈树的叶子长20米，叶柄长3．96米。

种子最大的植物是扇形椰枣树，它的种子体积通常有两个椰子那么大。但扇形椰枣树的种子只有一个，重量可达20公斤，种子生长期需要10年。这种树只生长在塞舌尔群岛。

在革类植物中，最大的草要属起源于高加索的吞没草，它高3．65米，叶长91厘米。

草的毒性往往通过受影响的农作物的数量和出现毒草的国家的数量来估计。根据这一惯例人们得出结论，世界上最危险的草是起源于印度的红褐色高莎草，这种草在92个国家危害着52种农作物。

海藻用抗生素对抗微生物

海藻能利用自然生成的抗生素来保护自己不受某些病原体的侵袭。这一发现将有助于解释为什么某些海藻、海绵和珊瑚能够避免菌类和细菌的感染。佐治亚理工学院副教授朱莉娅·库巴内克说：“海藻时刻与一些危险的微生物有接触，它们显然进化出一套化学防御体系来帮助抵抗疾病。这些植物有一套很有效的防御方法。”

当把一种叫匍扇藻的普通海藻中所含的一种抗菌化合物分离出来后，他们发现这种独特化学物质的结构以前从来没有见过。

她的同事保罗·简森说：“在对许多不同藻类植物的调查中，我们发现了抗微生物的活动。基于此，我们认为抗微生物的化学防御系统可能要比过去所认为的更加普遍。匍扇藻可能只是利用天然抗生素防止感染的许多物种中的一种。”

简森设计出一种生物检测方法，测量匍扇藻的抗微生物能力。他把采集来的海藻的生物提取物同菌类或细菌放在一起观测样本，看其中的微生物是否增长。在检测的51份样本中，46份表现出强力的抗菌活动。库巴内克解释说，样本中微生物的生长被抑制表明，自然的抗微生物化合物是有效的。

海底微生物也能“发电”

海下存在着一种“魔力”，可能成为未来电池充电的途径。将取自海底的水和沉积物装在一个容器里，加人一些细菌，然后插入两个电极，其中一个电极插入沉积物中，另一个电极插入水里，将两电极的另一端接一个电灯泡：电灯泡竟然亮了!这是马萨诸塞大学德里克·勒夫莱小组取得的研究成果。

后来，另一个科研小组也证明了这一点：可以设法“回收”电力，方法是将一个电极插人海洋沉积物中，另一个电极插入海水中，使两极形成一个电路。该科研小组还指出，如果海底细菌被消灭，这个“发电”过程就会停止。

马萨诸塞大学的研究人员在实验室（一个咸水鱼缸）里成功地再现了这一过程。细菌消化（即“吃”）取自海底的有机物质，从而产生多余的电子，电极则“吸收”这些电子。在实验室里，每平方米电极能产生16毫瓦电。更令人惊讶的是，细菌都很喜欢在有电极的环境下生活。研究人员分析了几个月的实验情况，结果发现D类细菌增加了：只有在电子被“取走”时这种细菌才会增加。

尽管如此，产生于海底的这种电能仍足以满足海洋学仪器（测量海水温度、海水构成、海洋水流等的仪器）的用电需要。更重要的是，可以运用上述原理消除对海水的污染，还可以用于处理精炼厂（如炼油厂）产生的有机沉积物：“收集”多余的电子可以刺激消化有机物的细菌的胃口。