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神奇的发热植物

花匠小妙招
2024-12-21 19:36

　　在法国的科西嘉岛，一种名为海芋的植物开粉红的花，当这种花朵盛开时，它们散发的热量甚至超过了动物。发热植物是植物王国中一种神奇的种类，它们有着高超的发热本领，通过测试，科学家发现，一些发热植物散发热量的能力不亚于某些飞行中的昆虫，和仓鼠身上的脂肪热量也不相上下。在寒冷的冬天里，这些热量甚至可以融化堆积在它们身上的积雪。
　　尽管对于发热植物的描述可以上溯到200多年以前，然而真正了解隐藏在它们奇特表现下的真相却是现在才开始的，一些科学家甚至发现研究这种神奇的发热现象也许可以改变我们对于热的认识，说不定有一天，我们可以用一种全新的方式和热打交道，更加科学合理地生产和利用热。

　　　　海芋的诡计

　　　　对于植物散发热量，有一点似乎非常明白，那就是它们这样做完全是为了过好的性生活。海芋的花中有一个指状的突起物，那是它们的发热器官。在开花的初期，那些热量中还夹带着强烈的气息，对于人而言，那并不是什么好闻的气味，但对于雌性的丽蝇，它却意味着附近有一个产卵的好地方，于是它们便蜂拥而至。
　　然而丽蝇上当了，它们并没有找到一具适合它们产卵的腐烂的动物尸体，而是一朵漂亮的花，于是它们爬进了花中。科学家知道，海芋散发热量只是它们诱捕计划的第一步，在未来的大约两天的时间里，这些丽蝇将被囚禁在狭窄的花朵里为它们授粉，因为丽蝇的出口已被一些细小的刺毛和花丝堵死了。当丽蝇为花朵做完了所有的事情以后，锁闭的出口才会打开，丽蝇们争先恐后地爬出这个口袋飞走了，它们的身上携带着新的花粉，不久以后，它们便可能向另一朵海芋飞去。

　　　　积雪下的风景

　　　　罗杰·西摩是澳大利亚阿德莱德大学的动物学家，他首次接触到发热植物还是几十年以前，那时有人送给他另一种发热植物喜林芋(Philodendron selloum)。1972年，西摩和他的同事们发表了他们对发热植物的研究结果，他们说，这些植物的花发出的热量可以使它们始终保持一定的温度。
　　研究显示，喜林芋花中的温度可以保持30～3 6℃，科学家在实验室的环境中将温度降到4℃，那花中的温度依然可以保持不变。
　　像海芋一样，一种生长在巴西的喜林芋也诱惑昆虫，但不是丽蝇，而是漂亮的圣甲虫。一般情况下，这些甲虫要在花中呆1 2个小时，有一些甚至呆22个小时，在这期间，它们在花中做所有的事：闲逛、用餐和交配，同样地，它们的这些活动也把身上的花粉传给了雌花，并在离开的时候带走雄花的花粉传给下一株喜林芋。
　　在发热植物的世界中，真正的发热高手恐怕要数生活在北美和亚洲的一种名为臭菘的植物，1974年，生物学家罗杰．莱特顿首先报道了它。在寒冷的冬季，白皑皑的积雪下可能会找到这种臭菘的花朵。拂开积雪，你可以看到一个温暖的洞穴，那是臭菘用它的体温营造的奇妙世界，几朵漂亮的臭菘花便生趣盎然地盛开在这寒冷的白雪之下。
　　实验表明，在15℃的气温环境里，臭菘花的内部可以高出气温9℃，而在－30℃的情况下，这种花的发热器官的温度可以高出气温30℃。科学家说，这样的发热能力连一些哺乳动物也望尘莫及。

　　　　臭菘法则

　　　　直到今天，科学家们也并没有完全弄明白植物发热的奥秘。研究显示，植物的这种神奇的热量可能产生于植物细胞中的线粒体。在哺乳动物中，线粒体也产生热量，但它们必须依赖一种名为UCPs的蛋白质。1997年，一组欧洲科学家报道说，他们在土豆中找到了类似的化学物质，1999年，德国科学家马利斯．拉罗里宣布说，他在臭菘中发现了存在着UCPs的基因，2003年，他和他的同事们声称，他们的研究表明，UCPs的活动和另一种植物氧化酶的活动都具有相似的使线粒体产生热的功台旨。
　　2001年，拉罗里和他的同事们开始研究臭菘调控体温的原理，并希望由此研制出更先进的温度灵敏元件和相关的工业产品，据说他们已经弄清了植物生热的基本法则，但具体的细节却被认为是一个工业秘密。拉罗里说，“我们将植物生热的这个法则称为臭菘法则，这个生物学上的法则将在有一天指导我们掌控非生物学意义上的设备，例如空调等。我们的确从臭菘那里学到了很多。”

　　　　夜总会与快餐

　　　　现在，会自身发热的植物是极少的，科学家发现，那些掌握了如此本领的植物一般都拥有悠久的世系，它们的祖先都可以追溯到十分遥远的过去。学者们认为，这些植物发热的本领产生于一个早期的进化阶段，那时大自然刚刚为植物创造了花。随着物种的进化，现代植物已经越来越不需要这样的本领了。
　　究竟发热为植物带来了什么好处呢?有人说发热帮助植物传播了气味，就像海芋所做的一样，同时，热量也的确使植物更接近于一具动物尸体，因为微生物的活动使尸体产生热量，花朵要诱惑昆虫，也不得不产生一些热量。
　　不过西摩的看法却稍有不同，他的观点是，热不仅仅被用来诱惑昆虫，它也的确是花朵对昆虫的一种奖赏。2003年11月，西摩和他的同事们在《自然》杂志上发表了他们的看法，使用一种生活在圭亚那的喜林芋，西摩对这种植物与昆虫的关系作了进一步的研究，他们发现，在喜林芋的花中，那些昆虫可以节省相当多的能量，在晚间，活动在花朵中的昆虫与呆在露天地里的昆虫相比，更是可以节省一半的能量，很显然，在温暖的花里，昆虫们的确舒服多了。西摩说，“对于昆虫来说，花朵是它们的‘夜总会’，它们从那里获得了酬劳。”
　　然而，随着物种的进化，花粉的传授已变得简单而快捷，植物一般已不需要再为昆虫们筹办舒适的“夜总会”，一点花蜜和气味就可以酬劳它们，“于是‘夜总会’就变成快餐了。”西摩说。