植物大战玩法知多少

2018-03-07 18:44史军
课堂内外(小学版) 2017年7期
关键词:可可豆番茄战争

在生活中,我们有朋友,也会有竞争者,甚至对手。那看似没有感情的植物世界里,该不会也有“朋友”和对手这两个词吧?其实,可可豆们可能不知道,在看似平静的植物世界里,既有互助友爱,也有明争暗斗。那植物们都用什么形式结交朋友呢?它们与对手之间又采用什么形式进行争斗呢?还是让史军叔叔带你进入奇妙的植物世界吧!

为阳光和土壤开战

我很好奇,这植物之间为什么争斗呀?

植物也因争抢资源而战,而在它们所需要的资源中,光和土壤是最宝贵的。可是,这些资源都分布在固定的空间之上,要想获取这些资源就需要抢占地盘。所以它们会为了一寸寸土地而争夺和厮杀,这是植物生活的常态。

听说植物间通常有两种战争形态——物理战争和化学战争。

豆子很厉害呀,说对了!物理战争的原理通常很简单,比赛谁长得快,长得高。比如在雨林之中,那些高达七八十米的望天树就是这场比高战争中的赢家。一寸高,一寸强,只要站在森林的上层,植物的命运就掌握在自己手中。当然,有很多植物并没有高大的身躯,但是这并不妨碍它们在战争中占得先机,甚至取得最终的胜利。它们取胜的关键就是使用化学武器。

玩转化学武器

植物真是聪明,天生就会用化学武器。

雖然人类之间的化学战争会被贴上“残酷”的标签,甚至受到国际社会谴责和禁止,但是植物间的化学战争却与生俱来。不管是土壤,还是空气都可能成为战场;不管是根系,还是落叶都可能成为武器。

我听说番茄就会玩化学武器?

是呀,而且番茄的化学武器还不少呢,分为土壤武器和空气武器。土壤武器是根系分泌的各种有机酸和酚类物质,用于毒杀其他植物的根系。有可可豆可能会说,土壤有毒,那别的植物躲远一点不就可以了。但是,空气武器则是利用茎叶分泌的各种萜(tie)类化合物,让其他植物无处可逃。

我有一个疑问,上次和小cooI龙去核桃林偷打核桃,发现核桃林下寸草不生。这是怎么回事?

这可不是因为核桃的枝叶茂密,可以遮挡所有的阳光,而是因为核桃拥有化学武器一一胡桃醌(kun),能够轻松干掉周围的草本植物,占据脚下的领地。

它们这也只算是守护领地,算不上侵略吧?

没错,番茄和核桃都是为了保卫自己的生存领地而发起防御之战。但植物中也有侵略分子——矢车菊就算一个。这些来自欧洲的植物,一登上美洲大陆就对当地的土著植物发起侵略。矢车菊能利用自己分泌的儿茶素干掉周围的野草,入侵并巩固自己的地盘,使家族不断壮大。

哈哈哈,应该说它们也成了让美国朋友最为头痛的野草之一吧!

六亲不认的自毒现象

植物的化学战争不仅发生在不同植物之间,还发生在同种植物之间,甚至是植物的父母和子女之间。比如连续在一块地上种植茄子或者辣椒,它们的产量就会持续走低。而苹果树就更绝了,它们分泌的黄酮根皮苷能强烈抑制苹果幼苗的生长。这就是所谓的植物的自毒现象。

哇哦!太令我惊讶了!

其实,绝大多数作物都有自毒现象,这种现象看似残酷,却有着重要且积极的意义——如果在同一区域存在大量的植物幼体,意味着这些小植物要同母体争夺营养,会严重影响母体的生长。要解决这个问题,就只能比比谁更强了。植物的分泌物,以及腐烂产生的物质都有可能产生自毒武器。

那该怎么对抗自毒现象呢?

要想解决植物的自毒作用,最有效的方法就是进行轮作:在同一块地更换种植不同作物,等前一种作物在土壤中的自毒物质衰减到一定范围内,才可以再种植。

我明白了,虽然植物的化学武器种类不同,但只为一个相同的目标——为自己争取更大的生存空间。

豆子的总结非常到位。看到这里,可能有可可豆会觉得植物世界残酷的竞争让人心生寒意。且慢,其实植物家族也充满了互助友爱的正能量。

互助友爱好邻居

我们并不清楚植物之间互助友爱的关系是如何出现的,但是我们可以肯定,这种关系确实对双方都是有利的。最典型的例子就是禾本科植物(如水稻、小麦等)和豆科植物这对好伙伴了。例如白羽扇豆可以利用自身分泌的化学物质,“开垦”土壤中的磷,帮助小麦生长,蚕豆也有类似的功能。禾本科植物还能通过释放苹果酸等有机酸,提高根系吸收铁的能力。把花生同玉米、小麦和燕麦等其他铁高效的禾本科作物种在一起,能够显著提高花生对土壤中难溶性铁、锌、铜等营养元素的吸收。

太棒了,终于看到暖心的正能量啦!

当然,植物间的友好互助,并不是简单的“搭伙做饭”,更重要的是能协同防御外敌入侵。比如茼蒿和番茄这对好朋友。茼蒿分泌的月桂酸,可以阻止线虫感染番茄。

植物还能互相激活对方的防御系统,比如车轴草根可以分泌一种叫咔啉的化学物质,这种物质并不会直接毒杀病菌和昆虫,但是它可以唤醒大麦产生某种次生代谢物的能力,从而让大麦自身武装起来。在对抗病虫害的战斗中,接触咔啉后的大麦就像被训练过的战士,抗病害能力大大提升。

团结友爱力量大!

战争或和平,关人类什么事儿

有可可豆可能会说,植物的战争关我们什么事儿?

还真的有很大关系呢!在农业生产中,互助友爱和彼此争斗决定了农田的安排。比如禾本科植物和豆科植物的套种,可以促进两种作物共同增产。当然,还能有效保护濒危植物,比如檀香在生长初期需要寄生在假蒿的根系之上才可以生长,而肉苁(cong)蓉则需要梭梭的根系才能生长。

至于说到生态问题,简单说也就是植物之间的关系问题。有些植物的入侵确实依赖于化感作用(植物间生物化学物质的相互作用),比如矢车菊、紫茎泽兰等入侵植物都具有很强的化感作用,抑制其他草本植物的生长,对于原生的草本植物会构成极大威胁。在对抗生物入侵的战斗中,了解植物的化学武器是十分必要的,知己知彼,百战不殆嘛!

看似平静的植物世界,其实像人类世界一样充满了各种友爱和争斗,这就是万物运转的基本规律。了解植物大战的游戏规则,我们才能趋利避害,让植物们产出我们想要的结果。endprint

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