以下內(nèi)容為收集整理，供大家學(xué)習(xí)參考。
植物之間存在著復(fù)雜的物質(zhì)和信息交換網(wǎng)絡(luò)，研究這個網(wǎng)絡(luò)有助于人類更好地管理大自然，并提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益。
雖說動植物都是人類的朋友，但人們似乎更喜歡養(yǎng)寵物，因為人們相信自己能猜出寵物的心思。植物則不然，它們沒有人類熟悉的信息傳遞方式，我們對它們了解甚少，不知道它們生活得怎么樣，到底在想什么。
就拿我們平時最常見的行道樹來說，它們的日子過得好嗎？除了按時澆水，定期施肥，它們還需要我們做什么？這個問題很難回答，一旦我們發(fā)現(xiàn)它們需要什么，往往就意味著它們已經(jīng)病入膏肓了。
讓我們換一種思路來理解。想想看，野生植物的生存狀態(tài)和城市里的人工植物有何不同？去真正的原始森林里走一趟你就會明白兩者的差別還是很大的。野生狀態(tài)下任何一棵樹都不會是單獨生長在那里的，它的周圍肯定會生長著很多同種或者不同種的樹木，還會有野草、藤蔓和各種昆蟲與之相伴。也就是說，在自然狀態(tài)下每棵樹都必須和周圍的動植物發(fā)生關(guān)系，它們之間的物質(zhì)和信息交流肯定極為密切。但是，這種交流通常發(fā)生在分子層面，肉眼是看不到的，必須借助科學(xué)實驗才能窺探到植物的秘密生活。
這種實驗難度很高，因為自然狀態(tài)下的植物密度大，物質(zhì)傳遞的路線極為復(fù)雜，如何才能跟蹤這些物質(zhì)的傳遞呢？這就需要請出放射性元素。日本的核電站事故讓我們意識到了放射性泄漏的危險，但其實放射性元素是研究植物通信的方式，因為帶有放射性的元素其化學(xué)特征沒有變化，科學(xué)家可以利用其放射性追蹤它的路徑。加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)的植物學(xué)家蘇珊娜•西馬德博士便利用放射性碳14作為標(biāo)記物，發(fā)現(xiàn)水分和養(yǎng)料通常會從健康狀況良好的植物流向身體較弱的植物，好像植物懂得幫助弱者似的。她用這個方法研究了道格拉斯冷杉，發(fā)現(xiàn)成年冷杉會通過根系將營養(yǎng)成分傳遞給同種的幼衫，幫助它們生長。
營養(yǎng)成分的傳遞靠的是生活在土壤中的微生物，它們幫助植物吸收養(yǎng)分，傳遞信息，以此來換取植物提供的能量。這是一種典型的共生關(guān)系，事實上每棵樹的根系都是一個錯綜復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，行道樹缺的就是這個。
植物可以依靠信息傳遞來識別親友，最早發(fā)現(xiàn)這一點的是加拿大麥克馬斯特大學(xué)的植物學(xué)家蘇珊•達德利博士。她和同事們研究了美洲海南芥的生長情況，發(fā)現(xiàn)如果一株海南芥單獨生長的話，它的根系擴張便進行得毫無限制，對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收也是竭盡全力。但如果是一群海南芥長在一起的話，它們便會互相謙讓，仿佛知道和自己競爭的是兄弟姐妹。
進一步研究發(fā)現(xiàn)，海南芥是通過根系分泌物來識別對方的。這種分泌物中包含的糖分、蛋白質(zhì)、氨基酸、類黃酮、苯酚和有機酸等化學(xué)物質(zhì)都可能被用來傳遞信息。
植物之間的信息傳遞還能夠用來協(xié)調(diào)防衛(wèi)機制。美國科羅拉多州立大學(xué)的植物學(xué)家阿曼達•布羅茲博士曾經(jīng)研究過虎杖（一種紫菀科植物）的防衛(wèi)機能，她用人工方法模擬害蟲的進攻，如果實驗對象的周圍長著一群虎杖，它便會分泌出植物毒素來阻止害蟲的進攻；如果實驗對象的周圍生長著一群其他植物，那么它便不加理會，把防衛(wèi)害蟲的重擔(dān)交給異類。
分泌植物毒素需要消耗能量，所以狡猾的虎杖不到萬不得已的時候是不會這么做的。布羅茲認為虎杖之所以是一種公認的極厲害的入侵植物，就是因為它們總是協(xié)調(diào)起來一起行動。一旦虎杖侵入某個適宜生長的地區(qū)，那么在很短時間內(nèi)它便會取代該地區(qū)原有的植物，成為新的霸主。
科學(xué)家們之所以熱衷于研究植物的秘密生活，并不光是為了滿足自己的求知欲，這項研究有助于農(nóng)民提高產(chǎn)量，降低成本。大家都知道，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的特征就是單一品種種植，這是和野生狀態(tài)截然不同的一種生活方式，很可能出現(xiàn)這樣那樣的問題。科學(xué)家們希望搞清植物共生的秘密，讓農(nóng)作物更加健康。
南美洲的瑪雅人就很會利用這一點。他們在同一塊地上種玉米、豆子和青南瓜，而且一定要按照次序來種，即先種玉米，等玉米莖稈長成后再種豆子，莖稈剛好為豆苗提供了攀爬的支柱，而豆子則通過根瘤菌固氮，為玉米提供養(yǎng)分，最后再種青南瓜，讓匍匐在地的南瓜葉子擋住盛夏的陽光，保持土壤水分，度過南美洲漫長的旱季。
這種種植方法聽上去很完美，但肯定會增加農(nóng)民的勞動量，也不利于機械化作業(yè)，不可能大面積推廣。如果科學(xué)家搞清楚3種植物各自的功能，并加以模仿的話，就能趨利避害，達到同樣的目的。事實上，地膜完全可以替代青南瓜葉片，木頭支架可以代替玉米莖稈，惟一無法替代的是根瘤菌，只能用氮肥來彌補。科學(xué)家們正在加緊攻關(guān)，希望有一天讓根瘤菌生活在非豆科植物的根須上。
植物之間存在著復(fù)雜的物質(zhì)和信息交換網(wǎng)絡(luò)，研究這個網(wǎng)絡(luò)有助于人類更好地管理大自然，并提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益。
雖說動植物都是人類的朋友，但人們似乎更喜歡養(yǎng)寵物，因為人們相信自己能猜出寵物的心思。植物則不然，它們沒有人類熟悉的信息傳遞方式，我們對它們了解甚少，不知道它們生活得怎么樣，到底在想什么。
就拿我們平時最常見的行道樹來說，它們的日子過得好嗎？除了按時澆水，定期施肥，它們還需要我們做什么？這個問題很難回答，一旦我們發(fā)現(xiàn)它們需要什么，往往就意味著它們已經(jīng)病入膏肓了。
讓我們換一種思路來理解。想想看，野生植物的生存狀態(tài)和城市里的人工植物有何不同？去真正的原始森林里走一趟你就會明白兩者的差別還是很大的。野生狀態(tài)下任何一棵樹都不會是單獨生長在那里的，它的周圍肯定會生長著很多同種或者不同種的樹木，還會有野草、藤蔓和各種昆蟲與之相伴。也就是說，在自然狀態(tài)下每棵樹都必須和周圍的動植物發(fā)生關(guān)系，它們之間的物質(zhì)和信息交流肯定極為密切。但是，這種交流通常發(fā)生在分子層面，肉眼是看不到的，必須借助科學(xué)實驗才能窺探到植物的秘密生活。
這種實驗難度很高，因為自然狀態(tài)下的植物密度大，物質(zhì)傳遞的路線極為復(fù)雜，如何才能跟蹤這些物質(zhì)的傳遞呢？這就需要請出放射性元素。日本的核電站事故讓我們意識到了放射性泄漏的危險，但其實放射性元素是研究植物通信的方式，因為帶有放射性的元素其化學(xué)特征沒有變化，科學(xué)家可以利用其放射性追蹤它的路徑。加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)的植物學(xué)家蘇珊娜•西馬德博士便利用放射性碳14作為標(biāo)記物，發(fā)現(xiàn)水分和養(yǎng)料通常會從健康狀況良好的植物流向身體較弱的植物，好像植物懂得幫助弱者似的。她用這個方法研究了道格拉斯冷杉，發(fā)現(xiàn)成年冷杉會通過根系將營養(yǎng)成分傳遞給同種的幼衫，幫助它們生長。
營養(yǎng)成分的傳遞靠的是生活在土壤中的微生物，它們幫助植物吸收養(yǎng)分，傳遞信息，以此來換取植物提供的能量。這是一種典型的共生關(guān)系，事實上每棵樹的根系都是一個錯綜復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，行道樹缺的就是這個。
植物可以依靠信息傳遞來識別親友，最早發(fā)現(xiàn)這一點的是加拿大麥克馬斯特大學(xué)的植物學(xué)家蘇珊•達德利博士。她和同事們研究了美洲海南芥的生長情況，發(fā)現(xiàn)如果一株海南芥單獨生長的話，它的根系擴張便進行得毫無限制，對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收也是竭盡全力。但如果是一群海南芥長在一起的話，它們便會互相謙讓，仿佛知道和自己競爭的是兄弟姐妹。
進一步研究發(fā)現(xiàn)，海南芥是通過根系分泌物來識別對方的。這種分泌物中包含的糖分、蛋白質(zhì)、氨基酸、類黃酮、苯酚和有機酸等化學(xué)物質(zhì)都可能被用來傳遞信息。
植物之間的信息傳遞還能夠用來協(xié)調(diào)防衛(wèi)機制。美國科羅拉多州立大學(xué)的植物學(xué)家阿曼達•布羅茲博士曾經(jīng)研究過虎杖（一種紫菀科植物）的防衛(wèi)機能，她用人工方法模擬害蟲的進攻，如果實驗對象的周圍長著一群虎杖，它便會分泌出植物毒素來阻止害蟲的進攻；如果實驗對象的周圍生長著一群其他植物，那么它便不加理會，把防衛(wèi)害蟲的重擔(dān)交給異類。
分泌植物毒素需要消耗能量，所以狡猾的虎杖不到萬不得已的時候是不會這么做的。布羅茲認為虎杖之所以是一種公認的極厲害的入侵植物，就是因為它們總是協(xié)調(diào)起來一起行動。一旦虎杖侵入某個適宜生長的地區(qū)，那么在很短時間內(nèi)它便會取代該地區(qū)原有的植物，成為新的霸主。
科學(xué)家們之所以熱衷于研究植物的秘密生活，并不光是為了滿足自己的求知欲，這項研究有助于農(nóng)民提高產(chǎn)量，降低成本。大家都知道，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的特征就是單一品種種植，這是和野生狀態(tài)截然不同的一種生活方式，很可能出現(xiàn)這樣那樣的問題。科學(xué)家們希望搞清植物共生的秘密，讓農(nóng)作物更加健康。
南美洲的瑪雅人就很會利用這一點。他們在同一塊地上種玉米、豆子和青南瓜，而且一定要按照次序來種，即先種玉米，等玉米莖稈長成后再種豆子，莖稈剛好為豆苗提供了攀爬的支柱，而豆子則通過根瘤菌固氮，為玉米提供養(yǎng)分，最后再種青南瓜，讓匍匐在地的南瓜葉子擋住盛夏的陽光，保持土壤水分，度過南美洲漫長的旱季。
這種種植方法聽上去很完美，但肯定會增加農(nóng)民的勞動量，也不利于機械化作業(yè)，不可能大面積推廣。如果科學(xué)家搞清楚3種植物各自的功能，并加以模仿的話，就能趨利避害，達到同樣的目的。事實上，地膜完全可以替代青南瓜葉片，木頭支架可以代替玉米莖稈，惟一無法替代的是根瘤菌，只能用氮肥來彌補。科學(xué)家們正在加緊攻關(guān)，希望有一天讓根瘤菌生活在非豆科植物的根須上。