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2011年1月18日星期二

植物比人聪明

大自然中, 有些植物发展出和细菌共存互利机制。这些植物的根部,为有固氮能力的细菌(大多数是根瘤菌 ),提供了一个居所和营养,而细菌就为植物提供生长需要的氮肥料。

而最普遍的植物例子,就是蕨类植物,豆荚类植物,还有任何在贫瘠土地开垦开荒的所谓“野草野花“(如蒲公英,茅草,鲁冰花等植物)。 而要利用保存这些固氮菌,那土地就不可以使用除草剂。有些菜农为了方便快速翻土,使用了除草剂。结果杀死了里头的固氮菌, 反而要用更多的氮肥, 才能增加土地肥沃度。所以我们常见到,放了除草剂的土地,虽然除草剂已经被分解了, 但是有很长的一段时间,也一样寸草不生。

因为除草剂把整个土地的生命力毁掉了:
首先,除草剂把许多土地中能分解矿物质和肥料的微生物,都杀光了。 没有这些微生物,植物要吸取生长的养料,不是容易的一回事。接下来, 被除草剂毒死的植物留下的组织,没有微生物的分解,而靠简单的化学分解,就会大量的消耗土地中的氧气, 而且也让那地方更容易积水。 在低氧的土地生长的厌氧菌,会对任何新长植物的根部,都会造成伤害。 

事实上,大部分植物的根部,根本不是长不是用来呼吸吸收氧气,,而只是用来抓地吸取土地矿物质水分。 所谓的积水病, 并不是植物因为根部“不能呼吸”, 而是因为厌氧菌的分解作用,导致植物根部腐烂。 翻土的作用,就是要减少土壤内的厌氧菌,让好的微生物起作用。


(蒲公英根上的根瘤菌, 图片来源 : http://en.wikipedia.org/wiki/Root_nodule)

而关于这固氮的根瘤菌和植物的合作,其实也非常有趣。 因为不是每一个在植物根部的根瘤菌, 都会老实的合作。 有些根瘤菌会向植物拿了碳和氧等营养后偷懒,只顾着繁殖,而不回馈氮肥给植物。

植物和细菌的合作,也有所谓的『马来西亚新经济政策寻租』 New Economy policy rent seeking。 别以为同样品种的细菌,就会做一模一样的事, 细菌中也有分偷懒的,勤劳的。 如果你以为偷懒的根瘤菌群已经住在根里头了,那颗植物就无可奈何,那你就错了。

科学家发现, 植物没那么笨为懒菌所乘 :它会减少输送营养给予偷懒的根瘤菌, 让这些懒惰的根瘤菌无法进一步的繁殖。 而同一个时侯,对于勤劳提供比较多氮肥的根瘤菌, 植物会输送多点营养和氧气让它们繁殖。 继续发展下去,勤劳的根瘤菌,就会把偷懒的根瘤菌挤掉取代掉。

可能有人会问,如果那一种根瘤菌一起偷懒的话,又如何? 其实那个可能性非常低到几乎是零,因为植物允许共生的,不会只有一种根瘤菌。在植物进化过程其中,每个植物都会对其中一种根瘤菌合作愉快,只因为那一种根瘤菌,在那植物上比较勤劳而已。 如果所有根瘤菌都不喜欢和那植物合作的话, 植物还有许多手段,如制造毒素,把根部结构改变等等手法, 不让偷懒的根瘤菌住进去寻租。

做蛀米大虫? 门都没有。 现在大家知道为何如木薯等的植物,会合成毒素输送进叶子根茎里头。那除了要对付动物,也同时对付其他不友善的微生物。

可见得, 在生存法度上面, 植物比番薯国人民聪明得多了, 那奖赏勤劳,惩罚懒惰的机制,就比什么烂拐杖土著保护政策还高明几百万倍。


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Root nodule

Rhizobia

3 条评论:

  1. 我在庭院里种满了花生花,yellow peanut plant,应该也是不用施肥的聪明植物。可见它们的主人也是很聪明的!

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  2. 人不为已天诛地灭,抓紧拐杖是为了自己还要活下去,否则,如何生存?

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  3. 大王蛇 : 是好东西来滴。 如果你连四角豆也种,那就连菜钱也省了。

    薰衣草夫人 : 在大自然中,不残而习惯拐杖的,死得更快。

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