神奇的植物电

2016-11-19 19:49华庆富
初中生学习·低 2016年4期
关键词:生物电光合作用生理

华庆富

那些高高架在空中的裸露导线,是我们万万不可触碰的东西,因为它们带有极其危险的高压电。自然界中有一些看起来青枝绿叶的花草树木,也是带电体。

神奇的“电树”

在印度的森林里,有一种奇怪的“电树”。当人们从树边经过的时候,如果不小心碰到它的枝条,就会有触电的感觉,甚至会浑身发麻。这种树有发电和蓄电的本领,人们曾用多种仪器测量了这种小树,发现它每天产生的电压都会有变化。中午阳光强、温度高,它的电压就高;傍晚的时候,气温降低,它的电压也跟着降低;到了晚上,它就完全不放电了。

这种现象叫生物电现象,生物电现象是指生物的器官、组织和细胞在生命活动过程中产生电压和电压发生变化的现象。它是生命活动过程中的一类物理、化学变化,是正常生理活动的表现,也是生物活组织的一个基本特征。

植物如何带电

据科学家研究,植物能产生电的原因是多方面的,其中之一就是植物的根细胞吸收大量的矿物质元素,当这些元素的离子分布不平衡时,就会引起植物带电。另外,因为光合作用和叶绿素的存在,理论上,植物内部本身就有电流经过,也就是说,它们可以通过光合作用直接发电。当植物在进行光合作用时,叶绿素不但能把水分解为氢和氧,而且还能把氢和氧分解为带正负电荷的粒子,也就是说,植物细胞内存在运动的电荷。当植物释放电子时,就能产生电流。

植物电促进农业丰收

电与植物如此密切的关系促成了一门新的学科——“电生物学”。人们掌握了这个秘密,就为农林业生产找到了又一条丰收之路。

近年来,美国采用电技术诊断树木和农作物病害取得成果。这种电阻探测法是把针管状电极插入植物体,从而探测出不同的电阻大小。根据电阻的变化情况,可以诊断出病害的种类、病变部位和感染程度。

当导线通过超频电流时,导线周围放射出极强的能量,这些能量具有强烈的杀菌作用。用超频电场处理种子,灭菌效果又快又好。

农业科学家经过实验发现,在电的作用下,植物体内有机物质的分子和水会发生电化学反应,成为高能量的游离分子和离子,产生化学性能非常活跃的功能基因,这就加速了植物体内的生物化学反应,增强了植物的新陈代谢,表现出明显的增产趋势。例如,对黄瓜的植株施加90伏电压后,黄瓜的产量增加了3倍。植物之所以能与外界电流相呼应,这与植物本身带电也有关。

生物电与人体健康的联系

生物体内广泛、繁杂的电现象是正常生理活动的反映,在一定条件下,从统计意义上说生物电是有规律的:一定的生理过程对应着一定的电反应。因此,依据生物电的变化可以推知生理过程是否处于正常状态,如心电图、脑电图、肌电图等生物电信息的检测等。反之,当把一定强度、频率的电信号输到特定的组织部位时,则又可以影响其生理状态,如用“心脏起搏器”可使一时失控的心脏恢复正常节律活动。航空航天领域采用的“生物太阳电池”就是利用细菌生命过程中转换的电能,这种电能提供了比硅电池效率高得多的能源。可以预见生物电在医学、仿生、信息控制、能源等领域将会不断拓展其应用范围。

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