栏目导航: 动物世界动物专题动物语言-(七)动植物的对话

(七)动植物的对话

[动物语言]目录  发表时间:2005-4-25 13:47:46

在动植物之间,也存在着用化学语言直接对话的现象。

中南美洲有一种兰花,它不仅鲜艳夺目,还有强烈的芳香气味。开花时节,周围许多蜜蜂围着盛开的花朵飞舞。奇怪的是,飞来的全都是雄蜂,没有雌蜂。很早以前,达尔文就曾经注意到这个奇妙的现象。1862年达尔文发表了《论兰科植物借助昆虫传粉的种种巧妙构造》一书。书中对兰花的描述多达140页。他在与赫克尔的通信中提到对兰花的研究非常有用处,达尔文说:为了借助昆虫传授花粉,几乎花的各部分都有相互的适应性。这就是自然选择的结果,甚至最微小的结构也是如此。这本书是达尔文重要的著作之一,他充分探讨了兰花的形态结构与昆虫传粉的关系,引起以后数十年科学家对花的生物学有很多研究。在达尔文时代,昆虫的性外激素所起的作用还未被发现,当时的一些生物学家注意到的大都是形态上的问题。但联系了传粉昆虫的行为活动和感觉生理,这些工作对后来昆虫的视觉、化学感觉以及植物挥发性物质成分的深入研究有密切的关系。

现在,对于植物挥发性物质的化学性质和昆虫性外激素在引起昆虫行为反应方面的知识比在达尔文时代已丰富多了。

现在知道,兰花的形状和颜色极像雌蜂的姿态,它们的香气与黄蜂的性引诱剂十分相似。雄蜂被这种气味引诱飞来,降落到类似雌蜂的花朵上。雄蜂从形态上和气味上判断,误以为兰花就是雌蜂,所以受骗的雄蜂多次试图与花朵交配,这种现象叫做伪交配。

兰花巧妙地生产与昆虫类似的物质,是什么原因呢?我们知道当雄蜂准备交配时,要在花朵上爬来爬去,这样一来,雄蜂把雌蕊上的花粉擦到自己身上,当它爬到另一朵花上时,就把花粉带至另一朵花的柱头上。于是,雄蜂充当了义务的传粉员。显然,兰花“苦心设计”各种机关,为的是吸引蜜蜂来传粉的。它们应用的机制有颜色、形态,还有放出的诱使雄蜂受骗的气味。兰花为此付出了相当的代价。

许多动物以植物为食,初看起来植物似乎无力抗争,面对动物束手无策。然而,在无数的动物消耗者面前,植物并未被消耗贻尽,仍然根深叶茂,旺盛地生长。看来,植物对其消耗者并不缺乏防御能力。它们产生一些化学物质以保护自己,抵御敌人就是防御能力的一种。例如,烟草中的尼古丁和其他植物碱,主要引起烟草植株上蚜虫的麻痹。橡树的叶子里含有单宁,使蛋白质成为不能消化的复杂物质,脊椎动物和蛾类幼虫取食后生长受到限制,同时单宁也抑制菌类生长和病毒的传代。

很多植物的生活跟花粉携带者的昆虫有关。例如,植物花的香味、花粉和蜜的营养价值决定了蜜蜂的传粉作用。现在发现有许多花像兰花一样,含有昆虫的性外激素的成分。植物的香精油的成分有些就类似于昆虫的外激素。蜂的嗅迹外激素风吕醇是蔷薇属的香精油成分;柠檬醛是蜱的标记物,它又是酸橙和其他香精油的成分。可见植物召唤昆虫的化学物质正是昆虫自己应用的化学信号。

植物香精油中还含有昆虫分泌的警戒信号,这种相符可能不是偶然的,有一定的生物学含义。

近来研究揭示,某些植物有奇异的防治害虫的能力。我们知道昆虫有四种主要激素:脑激素、保幼激素、滞育激素和蜕皮激素。保幼激素——能维持昆虫的幼性状态;蜕皮激素——管理昆虫的蜕皮。昆虫的蜕皮、化蛹、羽化、生殖等重要生命活动,都是体内这些激素共同调节的。缺少哪一种激素,或者它们的量过大、过小,都会在虫体内有所影响。受一些昆虫危害的某些裸子植物,巧妙地在躯体内制造蜕皮激素和它的类似物,例如从香枞树中分离出了保幼激素。昆虫吃食这些植物后,植物里所含的激素也随着进入虫体,使虫体内的这些激素过量,因此产生变态,或阻止幼虫发育,扰乱虫体正常生活规律。昆虫激素及其类似物在植物体中的出现,说明植物防御机制多么奥妙!

我国的丝绸生产,历史悠久,闻名世界。很多地方的繁荣与丝绸有着密切的关系。有的随生产而兴旺,有的发展了养蚕业,还有的与经商相联系而促进了交通、运输的通畅。著名的丝绸之路曾在我国历史上起过重要的贸易交流的作用。很多古老的文化与文明是跟丝绸业的发达分不开的,丝绸业在我国国民经济生活中曾占据着不可忽视的地位。

众所周知,丝绸的材料是从蚕取生丝而制成的。其实,除了从蚕取生丝以外,蚕还有多种用途。

蚕蛹含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素B2。加工的蚕蛹,作为一种高级营养品,受到人们的普遍欢迎。

在我国,僵蚕是一优质中药,药典中列入平肝息风类药物。入药后具有息风止痉、祛风止痛、化痰散结的功效。

此外,蚕蛹又是极好的动物饲料,鸡、鱼的饲料中添加一些蚕蛹,明显地促进鸡、鱼的生长和繁殖。

火药是由硫黄、木炭、硝石做成的,其中硝石的成分约占70%。16世纪时,日本人从航行到种子岛的葡萄牙人那里,得到了洋枪,几年后在日本就造出了大量的洋枪。但是,日本却不出产硝石,全靠进口。18世纪,有一位日本人用艾草等杂草、蚕粪作原料,制造出了人工硝石。他把蚕粪混在人尿中,洒在干草上,将其与土按层次排开,深埋起来,7~8年后,从表面取出了良好的硝石。

由此可见,蚕的全身都是宝。蚕、蚕蛹、蚕粪、甚至蚕的尸体都是很有用处的各种原料。

为了更好地发展养蚕业,人们对它进行了很多研究工作。其中一项是涉及“蚕为什么吃桑叶”这个极为朴素的问题(图4-11)。

人们发现,蚕吃桑叶的过程中,首先,蚕要被吸引到桑叶上来。试验得出,柠檬醛和几种醇类物质是引诱它们在叶子上聚集,并滚来滚去的诱集物;桑叶中的甾醇等类物质是促使咬食行为发生的因素;纤维素是使蚕将食物吃进去的吞入因素;此外桑叶里的蔗糖和肌醇是连续摄食行为中不可缺少的因素,有人把这一类物质归为辅助因素。

这个研究结果是一个辉煌的成果。它揭示了蚕与桑之间,如何用化学语言互通信息,以及彼此“交谈”的过程。蚕得到了哪里有桑叶,它是不是真正的桑叶的信息。取食过程中,它又从桑叶的化学信号得到确实消息,说明“我就是桑叶”。于是,蚕就狼吞虎咽起来。这个发现还为制造蚕的人工饲料奠定了基础,把蚕从只吃桑叶的框框中解放出来。应该说,这对养蚕事业的发展是一个很大的贡献。

虽然人们了解到蚕吃桑叶的信息交流的情况。对于蚕为什么吃桑叶的问题,有了明确的解答。但是,对于“蚕为什么只吃桑叶”这个问题,仍然没有得到回答,问题集中在“只”上面。因为,所揭示的化学因素,并不是只在桑树的叶子里存在。在其他植物里,也常见到这类化学物质。为什么蚕不去吃这些植物呢?这个问题至今对于我们仍然是个不解之谜。

综上所述,化学语言不仅在动物和动物之间发生,在动物和植物之间的化学信息也非常丰富。初看起来,植物既不能跑,又不能动,令人怀疑它们是否有通讯能力。近来,有许多工作报道了植物释放化学信息的能力,而且,植物用化学语言通讯的能力极强。它们的语言词汇非常繁多,表达多种“意愿”,对植物起着重要的作用。其中有些信号是植物用来防御动物侵害的;有些植物巧妙地模仿动物的化学语言,吸引动物为自己服务;有些植物的化学语言被动物破译出来,反过来动物也利用这些语言,唯自己所用。上面所列举的仅是植物与动物间化学交谈的几个例子而已。实际上它们的作用远不止于此,我们仅取沧海中的一些点滴介绍给读者,为大家进一步阅读时提供一些线索。


Copyright @ 2005 pupk .com , Inc. All Rights Reserved