为了揭开佩奥特仙人球的奥秘,一些科学家和学者亲身体验了食用后的感受。他们中有的看到的是一片璨璀夺目的宝石,有的则是五色缤纷的彩云,直到1896年,科学家从仙人球中分离出了墨斯卡林生物碱,才揭开了这种迷幻植物的神秘面纱。
迷幻植物也是中世纪女巫手中的一大法宝。在17世纪前,巫术盛行一时,成了当时无知人们的精神领袖,他们相信女巫的心灵是与天神相通的。英国伟大的戏剧家莎士比亚在他多篇剧本中,就描写到当时女巫高人一等的社会地位,她们凭借的就是手中的迷幻药物。在中南美洲的丛林中,生长着多种迷幻植物,药剂师把它们制成粉末,以高价卖到欧洲去。当时多数女巫用的就是一种叫天仙子的致幻植物。天仙子中含有的天子胺,能强烈地干扰中枢神经系统,使人神志昏迷,产生幻觉。女巫把天仙子粉搅拌成糊状,擦满受骗者的全身;在药物的作用下,受骗者的头脑开始恍惚,出现了种种不可思议的幻觉。清醒后,女巫们要他们把在幻觉中的感受说给人们听,并把她的致幻植物说成是在深山中修来的仙药,以此来骗取巨额钱财,自己因此也受到了不知情的人们的敬畏。
还有一种常用的致幻植物是曼陀罗。曼陀罗的长相很奇特——长长的喇叭形花朵、长满硬刺的果实,因此被中南美洲的印第安人称为“仙果”。他们也乐于从这种“仙果”中得到从幻觉中得来的“快乐”。在欧洲,曼陀罗又名詹姆斯草,其中隐藏着一个英国军队因误食该草而弄的十分尴尬的故事。
1750年,一支英国军队来到了北美的一个殖民地——詹姆斯镇。他们在食用生菜时,无意中混入了曼陀罗的嫩叶,.导致士兵们产生了疯狂的幻觉,他们有的在地上打滚,有的手舞足蹈,口中念着莫名其妙的奇语。英国军队本来是以严肃、善战和服装整齐而闻名于世的,这次出了一个大洋相,弄得英军威名扫地。此后,殖民地人民便将它称为“詹姆斯草”。曼陀罗含有多种生物碱,它干扰人体正常的神经传导功能,使人产生幻觉。
在我国云南省也生长着一种名叫小韶子(Dimocarl)usfamatus)的致幻植物。
小韶子为野生乔木,果似荔枝而稍小,其果仁有些涩口,煮熟后味同炒熟的板栗,当地群众称之为野荔枝,但从不敢大量食用,一些年老的当地医生告诫人们说,小韶子是一种“魔鬼果”,大量食用后灵魂会被魔鬼摄去,也就是出现幻觉。有一次,一批中学生到某山上去进行野外活动,看到一大批“野荔枝”,学生们就大量采撷,围坐在地上吃起来,每人都吃了数十颗。在回家途中,约有75%的学生出现了幻觉——先是看到无数奇异的昆虫铺天盖地而来,随即又看到天空中有怪鸟在飞舞,地面上则有怪兽奔跑。病状严重者除了幻觉之外,感觉天地都随着自己的意志移动,飘飘然,口若悬河,但恢复知觉后却根本不知道自己在说些什么。
致幻物质是如何使人产生幻觉的呢?原来,在人的大脑和神经组织中,存在着许多传递信息的物质——乙酰胆碱、去甲肾上腺素、5一羟色胺、多巴胺等,这些神经媒介像信使一样,忠诚地履行着传递信息的功能,担负着调节神经系统正常活动的重要使命。但因致幻植物含有的生物碱不同,所以会出现形形色色的幻觉。
植物为什么会“犯困”
植物“犯困”,即植物睡眠,在植物生理学中被称为睡眠运动。它既是一种有趣的自然现象,也是一个科学家们数十来积极探索却至今仍弄不出个所以然的科学之谜。
每逢晴朗的夜晚,我们只要细心观察就会发现,一些植物已经发生了奇妙的变化。比如常见的合欢树,它的叶子由许多小羽片组合而成,在白天舒展而又平坦,而一到夜幕降临时,那无数小羽片就成双成对地折合关闭,就好像被手碰过的含羞草。花生也是一种爱“犯困”的植物,它的叶子从傍晚开始,便慢慢地向上关闭,表示要睡觉了。以上所举仅是一些常见的例子,事实上,会睡觉的植物还有很多很多,如酢浆草、白屈菜、羊角豆等。不仅植物的叶子有睡眠要求,娇嫩艳丽的花朵似乎更需要睡眠。比如生长在水面的睡莲花,每当旭日东升,那美丽的花瓣就会慢慢舒展开来,似乎正从甜蜜的睡梦中苏醒过来;而当夕阳西下时,它便闭拢花瓣重新进入睡眠状态。由于它这种“昼醒晚睡”的规律性特别明显,故而获得了“睡莲”的芳名。另外,各种各样的花儿,睡眠的姿态也各不相同:蒲公英在入睡时,所有的花瓣都向上竖起闭合,看上去像一个黄色的鸡毛帚;胡萝卜花则垂下来,恰似一个正在打瞌睡的小老头……
植物的睡眠运动会对它本身带来什么好处呢?为了揭开这个谜底,科学家们进行了难以数计的研究与实验。最早发现植物睡眠运动的人是英国著名的生物学家达尔文。一百多年前,他在研究植物生长行为的过程中,曾对69种植物的夜间活动进行了观察,发现一些积满露水的叶片,因为承受到水珠的重量而运动不便,往往比其他能自由运动的叶片容易受伤。后来他又用人为的方法把叶片固定住,也得到了类似的结果。达尔文虽然无法直接测量叶片的温度,但他断定,叶片的睡眠运动对植物生长极有好处,也许主要是为了保护叶片,抵御夜晚的寒冷。达尔文的说法似乎有一定的道理,但却没有足够的证据,所以一直没有引起人们的重视。20世纪60年代,随着植物生理学的快速发展,科学家们开始深入研究植物的睡眠运动,并提出了不少的解释。
最初,解释植物睡眠运动最广泛的理论是“月光理论”。提出这个论点的科学家认为,叶子的睡眠运动能使植物尽可能少地遭受月光的侵害。因为过多的月光照射,可能干扰植物正常的光周期感官机制,损害植物对昼夜变化的适应。然而,使人们迷惑不解的是,为什么许多没有光周期现象的热带植物同样也会“犯困”?这一点用“月光理论”是无法解释清楚的。后来科学家又发现,有些植物的睡眠运动并不受温度和光强度的控制,而是由于叶柄基部中一些细胞的膨压变化引起的。如合欢树、酢浆草、红三叶草等,通过叶子在夜间的闭合,以减少热量的散失和水分的蒸发。尤其是合欢树,叶子不仅仅在夜间关闭、睡眠,当遭遇大风大雨时也会逐渐合拢,以防柔嫩的叶片受到摧残。这种保护性的反应是对环境的一种适应。
科学家们提出一个又一个观点,但是未能有一个圆满的解释。正当他们感到困惑的时候,美国科学家恩瑞特在进行了一系列有趣的实验后提出了一个新的解释。他用一根灵敏的温度探测针在夜间测量多种植物叶片的温度,结果发现,呈水平方向(不进行睡眠运动)的叶子的温度,总比垂直方向(进行睡眠运动)的叶子的温度要低l℃左右。恩瑞特认为,正是这仅仅lcI=的微小差异,成为阻止或减缓叶子生长的重要因素。因此,在相同的环境中,能进行睡眠运动的植物生长速度较快,与其他不能进行睡眠运动的植物相比具有更强的生存竞争能力。随着研究的深人,科学家还发现了一个有关植物睡眠的有意思的现象:植物竟能与人一样也有午睡的习惯。植物午睡的时间,大约在中午1l时至下午2时。此时,叶子的气孔关闭,光合作用明显降低。为什么会出现这一种现象?科学家认为,植物午睡主要是由于大气环境的干燥、炎热引起的。午睡是植物在长期进化过程中形成的一种抗衡干旱的本能,为的是减少水分散失,以便在不良环境中生存下来。
花与昆虫的微妙关系
虫媒花在利用美丽的花被、芳香的气味、甜美的蜜汁招引昆虫的同时,在形态结构上也和传粉的昆虫形成了互为适应的关系。如花的大小、结构和蜜腺的位置与昆虫的大小、体形、结构和行动等都是密切相关的。
如马兜铃科的马兜铃是一种常见的药用植物,它的花筒很长,雌蕊、雄蕊和蜜腺都在花筒的基部,花筒上部具有斜向基部的毛。它的雌蕊比雄蕊先两三天成熟。当雌蕊成熟时,小虫顺着毛爬进花筒基部去吸蜜,等到吸饱蜜汁试图退出时,因为花筒里的毛都向下生长,小虫一时出不来就到处乱爬,这样一来虫体上所携带的别朵马兜铃花的花粉就粘着在这朵花的柱头上,完成了异花传粉。经过两三天后,雄蕊成熟了,小虫仍在花中乱钻,散出的花粉又粘在小虫身上。有趣的是,这时花筒内的毛萎缩了,被囚禁的小虫满载花粉爬了出来,它又飞向另一朵马兜铃花里去,给它传送花粉。
又如玄参科的金鱼草,也叫龙头花,它是唇形花冠,但是唇形花冠的上下唇老是互相扣紧闭合着。雌蕊、雄蕊和蜜腺都闭锁在花筒里面,在这样的一种结构下,如果昆虫太小,就不能踏开下唇,进入花内;如果昆虫太大,虽然踏开下唇,也不能进入里面;只有像蜜蜂这样的中等昆虫,既能踏开下唇,又能进入花冠筒内。当蜜蜂探身进入花冠筒时,它的背部就擦到了花药和柱头,由于花药在两侧,柱头在中央,因此同一朵花的花粉不至被蜜蜂带到自己的柱头上,而蜜蜂背部带来的别朵金鱼草花的花粉正好擦在这朵花的柱头上,从而完成了异花传粉。唇形科的鼠尾草更有趣,它是唇形花冠,雌蕊和两枚雄蕊都在上唇的下面,并且两枚雄蕊的药隔延长各成一个小杠杆,并列在花冠筒的入口处。当蜜蜂进入花冠筒深处吸蜜时,必然触及杠杆,雄蕊因杠杆作用而下垂,花药正好打在蜜蜂的背部,花粉散落其上。当蜜蜂拜访另一鼠尾草花时,它的背部触及悬垂的柱头,便将所带的花粉涂到柱头上,完成传粉工作。
热带有一种兰花,它的下唇花瓣很像一只浴盆,里面常贮满清水。浴盆内有一条狭窄的甬道,甬道的顶部生有雄蕊和雌蕊。当黄蜂钻进花内吸蜜时,一失足跌人浴盆内。当它湿淋淋地爬起来挣脱逃走时,只能从甬道爬出来,这样就让黄蜂把从别朵兰花里带来的花粉,涂抹在这朵花的雌蕊上;同时又让黄蜂把这朵花的花粉带出去。
上面的例子告诉我们,不同种类的昆虫为特定的开花植物传送花粉,同时又以这些植物的花粉作为自己的营养物质。在这种互利互惠、相互适应的过程中,它们各自的种族都得以繁衍。花与昆虫的关系不是一朝一夕形成的,它是在长期的生物进化过程中,植物与昆虫彼此相适应的结果。
植物“箭”
非洲有一种长着坚硬、锐利的刺的树木,当地居民称之为“箭树”。箭树的叶刺中含有剧毒,人、兽如被它刺中,便会立即受伤致死。因此,当地人常用这种箭树做成箭头和飞镖,用来猎获野兽、抗击敌人。
植物“枪"
植物枪中威力最大的要数美洲的沙箱树了。它的果实成熟爆裂时,能发出巨响,把种子弹出十几米外。
植物“炮"
非洲的喷瓜,号称植物“炮”。由于它的果实成熟后,里边充满了浆液,所以喷瓜一旦脱落,浆液和种子就“嘭”的一声,像放炮似的向外喷射。
植物“地雷”:在南美洲的热带森林里,生有一种叫马勃菌的植物,这种植物结果较多,个头很大,一个约有5千克重。人不小心踩上它,会立即发出“轰隆”一声巨响,同时还会散发出一股强有力的刺激性气体,使人喷嚏不断、涕泪纵横、眼睛也像针刺似的疼痛。
善于“武装”的植物
形形色色的植物,裹一身绿装,挂丰硕的果实,时时刻刻吸引了大批动物前来“观光”“品尝”。似乎植物就要束手待毙了,慢着,植物也有自己坚实的“武装”,跟你拼个鱼死网破,请看:
南美洲秘鲁南部山区生长着一种形似棕榈的树,在它宽大的叶面上布有尖硬的刺,当飞鸟前来“侵犯”,意欲啄食大叶子时,树的“武装”发挥效力了,密布的尖刺使鸟儿轻者受伤,重者死亡。当地人把这种称树为“捕鸟树”,因为他们常常可在树下捡到自投罗网的飞鸟,而吃上鲜美的鸟肉,岂不美哉?
我国南方有种树,别称“鹊不踏”,它的树干、枝条乃至叶柄都布满皮刺,令鸟兽都退而避之。而一种叫“鸟不宿”的树,则是每片叶上都长有三四个硬刺,同样使鸟儿不敢停留。
非洲生有一种马尔台尼草,它的果实两端像羊角一样尖锐地伸出来,且长有硬刺,人们给它起了个令人恐怖的名字“恶魔角”。它就像其名字一样可怕,成熟后“恶魔角”掉在草的附近,如果鹿儿前来吃草,往往会不慎踏上“恶魔角”,痛不欲生。
欧洲阿尔卑斯山脚下的落叶松幼苗如果被动物啃食,便会很快生长出一丛尖刺,一直到幼苗长到动物吃不着的高度,才生出普通的枝条,就这样落叶松“武装”保卫了自己。.·
仙人掌也是凭着一身尖刺保卫了自己。要不,沙漠里的动物早把它富含水分的茎吃光了。还有一些植物更为“阴险”,它们没长尖刺,靠着可怕的毒素“武装”了自己,这类植物可真不少,像荨麻有蜇人毒人的刺毛。巴豆的毒素可使吃下它的人腹泻、呕吐,甚至休克、死亡。桃、苦杏、枇杷和银杏的种子含毒,夹竹桃的叶子有毒,皂荚的果实也有毒。植物正是靠着自己的“武装”保卫了自己绿色的生命,看来,柔弱的植物也不可轻易欺侮啊。
薇甘菊又名小花假泽兰。20世纪60年代被引入印尼,想把它种到本国的一些垃圾填埋场及什么也不生的废弃地中。借助于当地温暖潮湿的泥土,微甘菊很快在印尼、马来西亚、菲律宾、泰国等地蔓延开来,给种植香蕉、茶叶、可可、水稻等经济作物的农民造成了重大损失。
20多年前它作为护滩植物引入我国。近几年来,薇甘菊在珠江三角洲一带大肆扩散蔓延,对广东福田内伶仃岛国家级自然保护区构成了巨大威胁。被称为“植物杀手”的薇甘菊从20世纪80年代初传人深圳以来,已由“星星之火”发展到泛滥成灾。目前,全市受薇甘菊危害的林地面积已达4万多亩,其中4000多亩受害森林已奄奄一息。遇树攀援、遇草覆盖的薇甘菊已从郊野向市内发展,不少市区内公园、绿化带已发现薇甘菊的踪迹。同时,该草在香港、广西和广东其他一些地方也有发生和危害,并正逐年扩大其分布范围。
薇甘菊种子颗粒重O.0892克,轻飘细小,能借风力进行较远距离传播。种子的萌发与温度相关,实验条件下在25℃-30℃萌发率达83·3%。在40℃的高温条件下萌发率为1.0%。种子需光性,在黑暗条件下很难萌发。自然条件下,在香港地区薇甘菊3~8月为生长旺盛期,9~10月为花期,11月至翌年2月为结实期。幼苗生长较慢,后期生长较好,对光照要求也急剧增加,营养茎可进行营养繁殖,而且较种子苗生长要快。薇甘菊开花数量很大,O.25平方米面积内,计有头状花序平均约35416个,合小花141665朵,花生物量占地上部分总生物量约40.6%。它能爬高10米,爬上灌木、乔木,并像被子一样把这些树木全部覆盖,然后使树木因缺少阳光、缺少养分、缺少水分而“窒息”死亡。
据有关国外的资料记载,薇甘菊原在南美洲时并非是植物杀手,因为当地有160多种昆虫和菌类吃它,令它受到制约而不能疯长。目前,对于这种外来植物除了手工清除以外,尚未找到有效的清理方法。部分专家建议可以再引入薇甘菊的天敌的方法来克制它。但是如果这种天敌不是专一性以薇甘菊为食,是不是也会大范围发生,是不是还得再引入天敌的天敌呢?所以,外来生物的引进要特别谨慎,尤其是那些繁殖力很强的生物。目前的有害生物如豚草、大米草、水葫芦等都是繁殖速度很快的植物。