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词条 温血植物
释义

无论外界环境如何,植物花朵的温度总是保持恒定,如葛芋花的温度约38度,而外界气温达20度时,其温度还维持在40度左右,这种能力是为了把自身的花朵当成一个微型小环境,从而吸引昆虫,提高授粉几率。生物学家们把这些能产生热力的植物称为温血植物。据统计,这类植物大约有几百种,分别属于十多个科。

简介

温血植物

澳大利亚科学家发现了一些“温血植物”,无论外界环境如何,植物花朵的温度总是保持恒定状态。他们把这类植物命名为“温血植物”。例如葛芋花的温度约38℃,而外界气温达20℃时,其温度还维持在40℃左右。温血植物的这种温度调节能力,是为了把自身的花朵当成一个微型小环境,从而吸引昆虫,提高授粉几率。

研究

为了准确知道这类温血植物的恒温能力有多高,生物学家西摩作了一些测定。他发现,有一种名叫羽裂蔓绿绒的植物,它的花朵温度保持在30℃~36℃之间。西摩在实验室里,将环境温度降为4℃时,这种植物的花朵温度仍然能保持在这个温度范围内。而另一种植物臭菘也很奇特,它能够在大雪纷飞的日子给自己构建一个小暖房。实验表明,当环境温度降为9℃时,臭菘花朵内的温度要比外界高15℃,而环境温度降为零下15℃时,它花朵内的温度甚至可以比外界高30℃!这种能力甚至超过了许多哺乳动物。还有一种分布非常广泛的红千叶莲花,西摩测定,即使环境温度低至10℃,它的花朵温度还能保持在30℃~36℃。

西摩的研究小组还测定了葛芋花的温控规律,他们发现一个奇怪的现象,就是葛芋花的温度变化与时间的关系,要比和环境温度的关系更紧密。而对红千叶莲花来说,当研究人员用半透明的护套蒙住它,并将它置于正常昼夜温度交替情况下时,它的花朵温度并不很稳定,会有一些变化。 也许真正能调节温度的植物要数杈叶槭,它分布于北美洲,具有规则的温度变化。

成果

对此,科学家已经作了许多相关的研究。早在1932年,生物学家就已经证明,细胞中存在有一条二级呼吸线路,这使得它们能够大量产热。20世纪70年代,生物学家还在这条呼吸线路里发现了一种交替氧化酶(AOX),它们在细胞的“动力工厂”——线粒体中发挥作用,这种酶在植物抵抗低温时同样起着重要作用。

后来的研究还发现了另一种起作用的蛋白质。生物学家已经知道,哺乳动物作为恒温动物,它们能够产生大量的热是依赖于一类解偶联蛋白质——UCPs,这种蛋白质存在于脂肪组织中,能使动物在寒冷的天气里保持所需的生存温度。然而,德国的几位科学家发现,温血植物细胞内竟然也有UCPs蛋白质!寒冷能够促进产UCPs蛋白质的基因活性大幅提高,从而导致这些植物能够像恒温动物一样抵抗严寒。

日本科学家认为,这两种蛋白质的功能是异曲同工的,在温血植物细胞内执行相似的功能。这些科学家表示,他们的发现对于研究新型的非生物控制装置,尤其是空调具有重大的作用。

以葛芋花为例,它的花朵由多毛的佛焰苞和带有附属物的肉穗花序组成,它的气味和色泽与哺乳动物的腐尸极为相似,对丽蝇等喜爱尸体的昆虫而言,十分具有吸引力,一见到它,这些昆虫就很想钻进去瞧个究竟。

有些准备要进去的昆虫,身上已经带了花粉,它们原本是希望在花朵底部发现充满水分的腐肉以方便自己产卵的。当它们在花朵里搜寻腐肉的同时,它们身上携带的花粉也就落在雌蕊上。花朵中间的幅状物阻挡它们出去,天色暗了,它们也就陷在里面了。等到天亮,雄蕊成熟开始吐出花粉,而幅状物也开始萎缩,此时昆虫才可以离开,同时也替葛芋花完成了传粉。

研究结果

显示,暴露在外的肉穗花序的附属物其产热与臭味发散时间吻合。据此,有的生物学家推断,温血植物产热是为了散发自己的气味以便吸引昆虫传粉。还有些生物学家说,产热是为了更好地模仿死亡动物,因为死尸的腐烂过程也会产热,当然戏演得越逼真就越能吸引傻乎乎的昆虫上钩。

对此西摩又提出了新的看法,他说,这个暖和的花房只是为了给深夜的昆虫提供一个“夜总会”似的好去处,他将研究结论发表在《自然》杂志上。西摩认为,深夜里的昆虫为了躲避寒冷,可以睡在温血植物的花房之中,一觉下来,它的能量消耗仅仅是顶风御寒的一半呢!这么好的地方当然吸引昆虫了,甚至还有一小口花蜜作为“快餐”,当然昆虫就乐于在休息之余担负起传粉的职责。

看来,温血植物的产热能力都是为了在残酷的自然竞争中存活下来,生存很残酷,方式却很精彩。

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更新时间:2025/3/4 20:03:01