植物善“聞”的奧秘

王貞虎

自然界的香味叫人開脾健胃，惡臭味則令人掩鼻。為什么要“掩鼻”呢？因為鼻子是“聞”氣味的惟一器官，掩住了鼻子，就等于關閉了嗅覺器官。

“五官”之一的鼻子，具有獨特的功能。人類不但利用它識別氣味，還利用它呼吸，保障進入肺部空氣的質量。而動物的鼻子也跟人類的鼻子一樣，有聞味、呼吸、發聲共鳴的功能。更為有趣的是，不同動物的鼻子還附加了各自不同的功能：大象、馬來貘等動物常利用鼻子來自衛、進食和飲水；海豹的鼻孔可自由關閉，以避免潛水時嗆水；水禽的外鼻孔雖然不能閉合，但在入水后，鼻黏膜也能將外鼻孔堵住，使水無法進入鼻腔內；豬的吻鼻常用來拱土覓食。在南太平洋哈伊艾伊群島上，還生活著一種“鼻行類動物”，它們的鼻子有的像柱子，有的像喇叭，有的像蝸牛，全部當作腳使用，走路時腦袋朝下、尾巴朝上，倒著走路……

植物的“鼻子”本領大

人與動物的鼻子五花八門，功能巨大。那么植物呢？植物也有鼻子嗎？答案是有。植物不但有鼻子，而且不止一個，它們會呼吸，也會“聞”氣味。

2006年，美國科羅拉多州立大學生物學教授瓊·梅德福帶領她的研究小組與防御專家一道，“研制”出一種能夠保護人類生命的“反恐植物”，這種具備“反恐”能力的植物其實都是天然植物。當環境中有危險物存在時，“反恐植物”的鼻子——DNA中的受體蛋白質就會“聞”到威脅物的刺激，并及時釋放出一種名為萜烯類化合物的特殊物質以“自衛”。這樣，當“反恐植物”“聞”到污染物或爆炸物等化學物質時，不管“威脅物質”是隱藏在水中還是大氣中，它們都能夠以相同的方式對外發出警報信號。安全部門收到“警報”后，自然就能采取相應的措施。據梅德福介紹，只要研究人員“教給”植物偵查爆炸物和污染物的本領，大自然中的任何植物都可以成為“反恐植物”。

科學家發現，植物“鼻子”聞氣味的本領甚至超過人和狗。有人做過測驗，當空氣中氟的濃度在億萬分之四十時，人類必須使用精密儀器才能測出來，鼻子再靈也聞不到，但劍蘭的葉片卻可以“聞”到，并且聞到這種氣味之后3小時內，它就會在葉片上用傷斑告訴你：空氣中有氟。其他植物如番茄、棉花、桃、梅等也對氟很敏感。

能“聞”出二氧化硫的植物有蘋果樹、紫茉莉、棉花、女貞、水杉、瑩草等，而苔蘚、地衣一聞到二氧化硫，很快就會枯死。會“聞”氯氣的植物有木棉、大紅花、水石榕、假連翹等。

有些植物在“聞”到不同的有害氣味時，還會用不同的受害癥狀表現出來。例如受到二氧化硫氣體危害時，多數植物在側脈間的葉面上會出現土黃色或暗褐色的傷斑；受氟化氫危害的葉片則是葉尖或葉緣出現淺褐色或紅色的壞死斑或條斑。

如何“聞”出有毒氣體

植物是怎樣“聞”出空氣中的有毒氣體的呢？這與葉片的結構有密切關系。以二氧化硫為例，空氣中的二氧化硫通過植物葉片的氣孔進入，很快擴散到葉肉組織，它能破壞細胞的葉綠體并使組織脫水、枯死。其毒害機理是因為二氧化硫進入細胞后與水反應，形成亞硫酸和亞硫酸離子，而后植物又慢慢將其氧化為硫酸離子自行解毒。如果亞硫酸離子不斷增加，其含量超過植物的解毒能力時，就會破壞葉肉組織，使葉片水分減少，葉綠素A與葉綠素B的比值變小，糖類和氨基酸減少，葉片失去綠色，影響植物的生長、發育，嚴重時還會使細胞發生質壁分離，葉片逐漸枯焦，慢慢死亡。

植物的“鼻子”不止一個

植物的“鼻子”遍布全身，只要有“氣孔”的地方，就有它們的“鼻子”。先說說植物在地上部分的葉、嫩莖、果實、種子和花朵，它們上面布滿了密密麻麻的“鼻子”，其中以葉表皮上的“鼻子”最多。一般情況下，它們只起到“呼吸”的作用。氣孔若被堵塞，“呼吸”不暢，植物的生命就會受到威脅。所以花卉師傅常告訴我們，要及時沖洗盆花葉面上的積灰。

令人驚訝的是，植物的地下部分也長有“鼻子”，并且非常獨特。植物的“地下鼻”憑借“聞”，就能讓植物的根須在泥土中自行穿越。比如豆類植物能憑借“鼻子”的“聞”，想方設法找到根瘤菌。“地下鼻”們還能分辨出哪些根須是自家兄弟，哪些是競爭者，哪些是敵人。當植物發現周圍的“鄰居”不是同宗兄弟時，便會投入更多的精力，加快根部生長，與競爭者爭奪地盤。倘若遇到了“敵人”，植物則會一邊壯大自己，一邊“審時度勢”，如果實在敵不過，就進行彎曲生長。至于植物的“地下鼻”長在什么地方，原理是什么，還有待進一步探索。endprint