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人类离不开植物

撰文/陈之端  发表于 2018年06月15日

当你徜徉于青山碧水间,欣赏郁郁葱葱的森林的时候,你可曾想到,这些树木已经在此存活了数百年,而其所经历的复杂进化历程可能已逾亿年。当你发现星星点点的苔藓在钢筋水泥之中顽强生长的时候,你可曾想到这些生命克服了多少风雨艰险,在这逼仄角落里进行着乾旋坤转、沧海桑田的巨变。当你大快朵颐的时候,你可曾想过,无论粗茶淡饭还是饕餮盛宴,大都是植物将太阳能转化、贮存,在发育和繁衍自身的同时,也为其他生物做出了奉献!正是多样而又神奇的植物,营造了我们赖以生存的环境。

在地球生态系统中,有两类生物在生物圈的建立和发展中起着关键作用。一类是维管植物,另一类是人类。维管植物,特别是目前主宰地球的有花植物,由于其对物质与能量利用的效率比之前的生命形式大大提高,再加上对各类陆地环境的高度适应,短时间内便“辐射”出了适应各种生境的奇特植物。

在干旱而多风沙的沙漠和戈壁滩,许多植物为了减少水分的丧失而演化出了特殊的形态。除了人们所熟知的仙人掌类可以泰然处之,还有一种貌不惊人的地表植物—骆驼刺,身量短小却长得欣欣向荣。骆驼刺的植株矮小,叶子也呈细刺状,能够有效地减少水分蒸腾。它的根系很发达,一般长达20米,是植株地上部分的23倍。在一望无际的戈壁滩上,往往只有一簇一簇的骆驼刺在阳光下焕发着生命的活力。

常年生活在水中的植物,则练就了一套适应水生环境的本领。我们常吃的莲藕就是最典型的例子。莲藕是莲的肥大根茎,它的叶柄和藕中有很多孔眼,这就是通气道。这些孔眼互相贯通,形成一个能够输送气体的通道网。这样,即使在不含氧气或氧气缺乏的污泥中,它仍可以生存下来。

在盐分过高的环境中生长的植物,还要具备排盐的本事。在沿海滩涂,红树林之所以能取得优势地位,主要是因为它具有特殊的抗盐排盐结构。柽(chēng)柳科的柽柳属,和龙胆科的匙叶草属植物,生长在盐分较多的环境中,虽然吸收了大量的盐分,却能通过导管等吐盐结构将盐分随水分一起送到泌盐腺,像人出汗一样将盐排出体外,这样就避免了体内盐分过高的危害。

植物作为生态系统的初级生产者,通过捕捉太阳能,利用土壤中的水分和养料把大气中的二氧化碳转化成有机物,为陆地动物提供了能量和栖息场所的同时,也为人类的衣、食、住、行提供了原材料,是人类赖以生存的基础。

在这方面最为人们熟知的例子,莫过于禾本科的水稻了。野生稻是稻米的近缘祖先,被誉为“植物大熊猫”。它携带着现在水稻所不具有的大量优异基因,有抗病、虫、杂草及抗逆基因,也有高效营养基因和高产优质基因。中国是野生稻资源最丰富的国家,野生稻分布十分广泛。由于人类活动的干扰和威胁,野生稻的生境受到了严重的破坏,很多种类难逃灭绝的厄运。

无独有偶,对生态环境要求很高的红豆杉,天然更新能力差、种群数量极为有限,是典型的衰退型类群,在我国更是濒临灭绝的国家一级保护植物。20世纪90年代初,随着红豆杉中具有抑制肿瘤作用的紫杉醇的发现,这一古老而珍稀的树种开始连遭厄运。10年间,云南的红豆杉资源几乎消耗了80%。

从更宏观的视角来看,印度尼西亚、我国西双版纳、巴西亚马孙河流域等地的热带雨林,这些生物多样性最丰富的地区,也正因为人类的贪婪而骤然贫瘠,生态破坏的副作用已使人目不忍视。

地球生物圈是一个由生命控制的,并且由全部生命与地球环境共同组成的、完整的动态系统。生物多样性是决定这一系统实现自我调节并保持平衡状态的关键。因此,保护生物多样性是维持生态平衡的决定因素。人类作为地球生物圈中的一个特殊组成部分,其未来的状态越来越依赖于人类的自觉行为。当人类能够真正认识和掌握自然规律,让包括人类在内的生物圈永远存在和繁衍下去,才会真正体现出人类的理性和智慧。

 


(鲁丽敏、孙苗、杨拓参与本文撰写)

(本文发表于《科学世界》2013年第12期)


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