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人類能否預(yù)計(jì)未來，進(jìn)行人生規(guī)劃?我想答案應(yīng)該是否定的。
但一種生長(zhǎng)在美國(guó)西北部的植物盾葉鬼臼卻可以預(yù)測(cè)天氣特征，計(jì)劃未來兩年的生長(zhǎng)狀況。這些看似靜默的小生命擁有如此強(qiáng)大的感知和預(yù)知能力，實(shí)在讓人大跌眼鏡!有科學(xué)家認(rèn)為，人們看不到植物移動(dòng)，并不意味著在植物體中沒有一個(gè)豐富、動(dòng)態(tài)、多元的世界。難道無聲的植物們真的擁有自己獨(dú)特的表達(dá)方式，只是我們從未察覺罷了?
植物“思維活躍”
已逝植物遺傳學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)得主芭芭拉·麥克林托克稱，植物細(xì)胞“具有思想性”;而達(dá)爾文曾經(jīng)也寫過有關(guān)植物根尖“大腦”的文章。看來，植物具有“意識(shí)”的觀點(diǎn)早就被科學(xué)家提出。植物真的存在“意識(shí)”嗎?
中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所植物基因組學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室謝旗研究員說：“植物與動(dòng)物是不同的，動(dòng)物主要是通過神經(jīng)細(xì)胞，植物體內(nèi)沒有神經(jīng)組織，所以不會(huì)像動(dòng)物那樣擁有意識(shí)。雖然沒有意識(shí)，但是植物擁有所有生命體共同的生命特征，那就是趨利避害的特性。這種特性可以讓植物對(duì)外界環(huán)境的改變做出反應(yīng)。但這種反應(yīng)通常是隱性的，不容易觀察到�！�
提到植物的“意識(shí)行為”，我們最先想到的或許是含羞草。含羞草在受到外界刺激的時(shí)候會(huì)把葉片瞬間收攏，該如何解釋這種看似帶有“意識(shí)性”的舉動(dòng)呢?
“受刺激后，植物細(xì)胞中鉀和氯離子的平衡被打破，導(dǎo)致葉片中的水分通過莖流入植物根部，葉子細(xì)胞組織的張力下降至葉下垂�！敝x旗研究員說，“植物的這些瞬間做出的反應(yīng)，和動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的反射完全不同�？梢园阎参镞@種瞬間做出的動(dòng)作理解為植物進(jìn)化出來的一種‘機(jī)械式’的機(jī)關(guān)。好比老鼠夾子，你一動(dòng)它就夾上了。
專業(yè)地來說叫信號(hào)傳導(dǎo)。信號(hào)傳導(dǎo)有兩種，其中一種是受到外界環(huán)境刺激，細(xì)胞的快速反應(yīng)造成植物體內(nèi)發(fā)生生理變化;還有一種是通過基因的`表達(dá)和蛋白的'產(chǎn)生而做出變化，這種反應(yīng)需時(shí)較長(zhǎng)。”
植物“性情迥異”
之前有科學(xué)家做過實(shí)驗(yàn)：從同一個(gè)母體植物上切下來的兩個(gè)切片或從同一個(gè)母體植物上克隆的兩株小植物，即使在相同條件下對(duì)它們進(jìn)行培育，它們也會(huì)表現(xiàn)各異。
對(duì)于這種生長(zhǎng)差異，謝旗研究員說：“這里要提到‘表觀遺傳學(xué)’。其中一項(xiàng)便是植物的生長(zhǎng)可以隨著環(huán)境的變化來自我調(diào)控。比如我們將同一種植物一南一北地種植，那么植物生長(zhǎng)的大小便會(huì)存在差異。外界的環(huán)境會(huì)調(diào)控植物基因表達(dá)，植物因此產(chǎn)生的蛋白不同、代謝不同，最后造成外觀上的差異�！�
原來植物的生長(zhǎng)差異是因?yàn)橹参锸艿綔囟�、光照時(shí)間以及生長(zhǎng)地土壤性質(zhì)的影響產(chǎn)生了變化。謝旗研究員說：“光是植物生長(zhǎng)發(fā)育的主要環(huán)境影響因素之一，而且是作物產(chǎn)量的重要決定因子。植物幾乎能夠感受各種層次的光，包括光照方向、光照持續(xù)時(shí)間、光量度以及光的波長(zhǎng);而植物的生長(zhǎng)和繁殖要在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。在此溫度范圍的兩端是最低和最高溫度。低于最低溫度或高于最高溫度都會(huì)引起植物體死亡，不同的溫度環(huán)境也會(huì)導(dǎo)致植物形態(tài)上的差異;此外，土壤性質(zhì)的差異也會(huì)引起植物生長(zhǎng)發(fā)育的變化�！�
植物“記憶豐富”
美國(guó)測(cè)謊專家巴克斯特曾做過一個(gè)實(shí)驗(yàn)。他在植物葉子上接上了測(cè)謊器電極，以證明植物具有記憶力。接好電極的兩棵植物被并排放入一間屋子，然后讓六個(gè)相同服裝的人戴著面罩從植物前面走過。其中一個(gè)人將植物毀壞。之后，再讓他們從植物前面走過，當(dāng)那個(gè)毀壞植物的人經(jīng)過時(shí)，記錄紙上留下了體現(xiàn)強(qiáng)烈反應(yīng)的記錄。
植物何以有如此靈敏的神經(jīng)系統(tǒng)和復(fù)雜的反應(yīng)行為?難道它真有一個(gè)“記憶庫”嗎?巴克斯特實(shí)驗(yàn)過后，科學(xué)家們進(jìn)而研究并得出結(jié)論：那是一種名為茉莉酮酸的化學(xué)物質(zhì)在起作用。植物激素把植物體內(nèi)的亞麻酸轉(zhuǎn)化成為茉莉酮酸。這是一種類似于動(dòng)物體內(nèi)前列腺素的化學(xué)物質(zhì)。
謝旗研究員解釋說：“植物受到外界刺激時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種或多種激素。同樣，外界物質(zhì)會(huì)釋放一些我們?nèi)庋蹮o法察覺的化學(xué)物質(zhì)，從而激起植物體內(nèi)發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)。然后，植物產(chǎn)生一些芳香化合物，這些化合物揮發(fā)在空氣中，成為植物間互相聯(lián)絡(luò)的信號(hào)。”
植物“社交廣泛”
美同華盛頓大學(xué)的生態(tài)學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在一片柳樹林中，一旦某棵樹遭受蟲害，其新葉中的石炭堿的分泌量就會(huì)大增，以降低新葉對(duì)害蟲的吸引力，從而保護(hù)自己。而在這棵遭受蟲害的柳樹周圍約70米范圍的其他柳樹葉片中的石炭堿含量，均有不同程度的增加，而且越靠近蟲害之樹，其葉片中的石炭堿濃度越高。
最近的一項(xiàng)研究顯示，植物之間的交流，可以借由植株根與根之間的信號(hào)傳遞來進(jìn)行。在謝旗研究員看來，這些“另類”的交流方式“歸根結(jié)底還是因?yàn)榇碳?dǎo)致植物激素或其他次生產(chǎn)物的產(chǎn)生、釋放和鄰里植物的接收及響應(yīng)”。他說：“植物的交流主要還是依靠激素或其他次生產(chǎn)物的分泌。植物激素散發(fā)在空中，旁邊的植物會(huì)響應(yīng)植物激素。
植物遭受干旱影響后，會(huì)產(chǎn)生一種適應(yīng)干旱的植物激素，以應(yīng)對(duì)下一次干旱的來臨。簡(jiǎn)單說就是植物基因的相關(guān)表達(dá)呈現(xiàn)加快或減緩的趨勢(shì)。與相鄰植物的交流傳導(dǎo)，主要是因?yàn)樗诿鎸?duì)干旱的時(shí)候會(huì)相應(yīng)地分泌一些植物激素。比如我們現(xiàn)在噴讓果實(shí)成熟的乙烯，也是根據(jù)外界的刺激會(huì)讓植物蛋白發(fā)生變化這一原理來進(jìn)行的。”
(選自《科學(xué)與文化》)
1.含羞草在受到外界刺激的時(shí)候會(huì)把葉片瞬間收攏，如何解釋這種舉動(dòng)?(2分)
2.文章畫線語句使用了什么說明方法?有什么作用?(3分)
3.造成植物“性情迥異”的原因是什么?(2分)
4.簡(jiǎn)要談?wù)勚参锖我杂腥绱遂`敏的神經(jīng)系統(tǒng)和復(fù)雜的反應(yīng)行為。(3分)
5.看了本文后，你知道植物之間是如何交流的嗎?(2分)
答案
1.受刺激后，植物細(xì)胞中鉀和氯離子的平衡被打破，導(dǎo)致葉片中的水分通過莖流入植物根部，葉子細(xì)胞組織的張力下降至葉下垂。(2分)
2.打比方。(1分)生動(dòng)形象地把植物這種瞬間做出的動(dòng)作比作是一種‘機(jī)械式’的機(jī)關(guān)。(2分)
3.植物受到溫度、光照時(shí)間以及生長(zhǎng)地土壤性質(zhì)的影響產(chǎn)生了變化。(2分)
4.植物受到外界刺激時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種或多種激素。同樣，外界物質(zhì)會(huì)釋放一些我們?nèi)庋蹮o法察覺的化學(xué)物質(zhì)，從而激起植物體內(nèi)發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)。然后，植物產(chǎn)生一些芳香化合物，這些化合物揮發(fā)在空氣中，成為植物間互相聯(lián)絡(luò)的信號(hào)。(3分)
5.植物的交流主要還是依靠激素或其他次生產(chǎn)物的分泌。植物激素散發(fā)在空中，旁邊的植物會(huì)響應(yīng)植物激素。(2分)
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