书城童书植物谜团
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第6章 植物奇葩(5)

世界的石油危机

地球上贮藏的煤炭和石油资源很有限。据科学家估计,按照目前的消耗速度,整个地球上的煤用不了200年,石油用不了100年。这是十分令人担忧的。因此,科学家们想到:可不可以从植物身上榨出石油呢?

近些年,美国加利福尼亚大学的梅尔温·卡尔文教授对植物是否能产石油这一问题作了深入的研究,并予以肯定的回答。卡尔文曾从世界各地收集了3000多种含碳氢化合物的植物标本,并对2000多种植物进行了栽培和制取石油的试验。

结果发现,大戟科的许多植物所产生的一种乳状汁液中,竟含有30%至40%类似石油的碳氢化合物。这些化合物稍经处理就可以作为石油的代用品。

能长石油的树

更令人惊奇的是,1978年卡尔文在巴西热带丛林中意外地发现了一种能出石油的树,这就是香胶树。这种树属于苏木科,为常绿乔木。其树干里含有大量的树液,这是一种富含倍半萜的柴油。这种树液可不用提炼直接当柴油用。人们只要在香胶树上打个洞,在洞口插进一根管子,油液便会排出。

一棵直径1米、高30米的香胶树,两个小时便可收得10升至20升的树液。而取树液后用塞子将洞口塞住,6个月后还可以再次采油。据估计,一公顷土地种上90棵香胶树,可年产石油225桶。目前,巴西、美国、日本、菲律宾等国已开始种植这种柴油树。

我国的林学家在我国海南省尖峰岭林区,也发现一种会产柴油的树,这就是油楠。它也属苏木科,为常绿大乔木。其树心含油状树液,可燃性同柴油相似,当地居民常用它替代煤油来照明。科学家曾对树液化学成分进行测定分析,其结果表明,树液中含依兰烯、丁香烯等11种化合物。一棵油楠树通常可产油几千克,最高可达几十千克。

科学家相信,将来人类将大规模地通过种植石油树来获取石油。

再生能源石油植物

随着能源消耗量的不断增加,有限的常规化能源煤、石油、天然气等日趋紧缺,然而,正当人们对能源的前景感到暗淡和忧虑的时候,科学家发现了新的再生能源,即石油植物。

所谓石油植物,指那些可以直接生产工业用燃料油,或经发酵加工可生产燃料油的植物的总称。例如,现已发现的大量可直接生产燃料油的植物,主要为大戟科,如绿玉树、三角戟、续随子等。这些石油植物能生产低分子量氢化合物,加工后可合成汽油或柴油的代用品。

据专家研究,有些树在进行光合作用时,会将碳氢化合物储存在体内,形成类似石油的烷烃类物质。如巴西的苦配巴树,树液只要稍做加工,便可当作柴油使用。

如前所述,目前全世界植物能源每年生长量相当600亿吨至800亿吨石油,为目前世界开采量的20倍至27倍,可见潜力巨大。目前,英、美等一些工业发达国家用木材加工出石油已达到实用阶段。英国一家公司采用液化技术,用100千克木材生产了24千克石油,同时还生产出16千克沥青和15千克蒸气。美国俄勒冈州一家以木片为原料的工厂,100千克木片可制取30千克石油。

地球上的石油植物

人们还发现,地球上存在着不少的石油植物,它们所分泌出的液体,不需加工或稍经加工就可作为燃料使用。如澳大利亚有一种树,含油率高达4.2%,也就是说,一吨这种树可获取优质燃料5桶之多。

在菲律宾和马来西亚,有一种被誉为石油树的银合欢树,这种树分泌的乳液中含石油量很高。

经专家测试,某些芳草也含有石油。美国加利福尼亚州有一种分布广泛的杂草,由于黄鼠等啮齿动物很害怕它的气味,故取名黄鼠草。黄鼠草可以提炼石油,大约10000平方米这样的野草可提取石油l000千克。若经人工杂交种植,10000平方米可提炼石油6000千克。目前,美国学者已发现了30多种富含油的野草,如乳草、蒲公英等。此外,科学家还发现300多种灌木、400多种花卉都含有一定比例的石油。

目前,世界上许多国家都开始石油植物及其栽种的研究,并通过引种栽培,建立起新的能源基地石油植物园、能源农场,专家预计在21世纪石油植物将成为人类能源的宝库。

建立能源农场的设想

关于建立能源农场的设想,却是在一种特殊情况下提出来的,它对于人类在21世纪启用植物石油能源有着深远的意义。1973年,石油输出国组织成员国临时停止向美国出口石油,因此,美国教授卡尔文想出了建立能源农场这个主意,到现在已经20多年了,这个设想已在不少国家开始试验。

卡尔文教授是一位化学家,1961年,他因为一本关于光合作用的著作而获得了诺贝尔奖金。现在他是能源农场的最热心的支持者之一,他跑遍全球去寻找那种具有合成燃烧能力的植物。

卡尔文在加利福尼亚州找到了另一种虽不像香胶树那样令人吃惊,但分布非常普遍的植物,农场主们把它叫做黄鼠树。卡尔文教授的实验证明,人工制造石油并不需要几百万年的时间,而是21世纪就可成功的事情。那么,剩下的一个问题是:能源农场的设想在工艺上是否行得通?在经济上是否划算?

能听歌跳舞的植物

听音乐高产的植物

加拿大有个农民做过一个有趣的实验,他在小麦试验地里播放巴赫的小提琴奏鸣曲,结果经常听乐曲的那块实验地获得了丰产,它的小麦产量超过其他实验地产量的66%,而且麦粒又大又重。

20世纪50年代末,美国农学家在温室里种下了玉米和大豆,同时控制温度、湿度、施肥量等各种条件,随后他在温室里放上录音机,24小时连续播放著名的《蓝色狂想曲》。

不久,他惊讶地发现,听过乐曲的籽苗比其他未听乐曲的籽苗提前两个星期萌发,而且前者的茎干要粗壮得多。农学家感到很出乎意料。

后来,农学家继续对一片杂交玉米的试验地播放经典的乐曲,一直从播种到收获都未间断。结果又完全出乎意料,这块试验地比同样大小的未听过音乐的试验地,竟多收了700多千克的玉米。他还惊喜地看到,收听音乐长大的玉米长得更快,颗粒大小匀称,并且成熟得更早。

如果能在农田里播放轻音乐,就可以促进植物的成长而获得大丰收,这似乎不是遥远的事情了。

美国密尔沃基市有一位养花人,当经常向自家温室里的花卉播放乐曲后,他惊奇地发现这些花卉发生了明显的变化:这些栽培的花卉发芽变早了,花也开得比以前茂盛了,而且经久不衰。这些花看上去更加美丽,更加鲜艳夺目。

这是一棵番茄,在它的枝干上还悬着个耳塞机,靠近它可以听到里面正传出悠扬动听的音乐。奇迹出现了,这棵番茄长得又高又壮,结的果实也又多又大,最大的一个竟有2000克。

植物的不同音乐爱好

那么,植物到底喜欢听哪种音乐呢?人们继续做实验,对一些番茄有的播放摇滚乐曲,有的播放轻音乐,结果发现听了舒缓、轻松音乐的番茄长得更为茁壮,而听了喧闹、杂乱无章音乐的番茄则生长缓慢,甚至死去。原来番茄也有对音乐的喜好和选择。

几乎所有的植物都能听懂音乐,而且在轻松的曲调中茁壮成长。甜菜、萝卜等植物都是音乐迷。有的国家用听音乐的方法培育出2500克重的萝卜,小伞那样大的蘑菇,2700克重的卷心菜。

黄瓜、南瓜喜欢箫声;番茄偏爱浪漫曲,橡胶树喜欢噪声。美国科学家曾对20种花卉进行了对比观察,发现噪声会使花卉的生长速度平均减慢47%,播放摇滚乐,就可能使某些植物枯萎,甚至死亡。

植物听音乐的原理是什么呢?原来那些舒缓动听的音乐声波的规则振动,使得植物体内的细胞分子也随之共振,加快了植物的新陈代谢,使植物生长加速起来。

会跳舞的舞草

在我国的广西、福建、台湾,以及越南、印度等地确实生长着一种会跳舞的草,人们管它叫舞草。跳舞草与大豆一样属豆科,是大豆的“近亲”。它的叶片是由3片叶组成的复叶,中间的那片叶特别大,为长圆形,而两侧的叶子很小。开紫红色的花,结一种直镰刀形的荚果。有趣的是,舞草的两片小叶,可自由地回转运动,大约每分钟转一次;中间的大片叶只做角度约为6度至20度摇摆运动,看上去好像在不停地跳舞。

舞草舞动之谜

舞草为什么会跳舞呢?科学家通过观察发现,舞草的跳舞行为与阳光有关系。如把舞草移到黑暗的地方,它的动作就会慢慢减弱,以致最后停止;如再把它移回阳光下,它又开始舞起来了。

此外,舞草的跳舞行为与温度也有关系。如外界温度达到30度,西侧的小叶跳得最欢,而且舞步呈圆圈状;如气温低于或高于30度,它就跳得没有那么畅快,并且舞步呈椭圆形。

科学家们经过研究,进一步揭开了舞草跳舞的奥秘。原来,舞草叶柄的叶座细胞在阳光和温度的刺激下,会收缩或者舒张,由此导致了叶片的运动。这种运动有利于舞草本身的生存:减少阳光的直射面积,减少水分的蒸腾,防止昆虫等动物的危害。

这么说来,舞草跳舞并不是要给人欣赏的,而是出于它自己生存的需要。

闻所未闻的奇异植物

胎生植物

在一些热带海边的沙滩上,生长着一种胎生植物群落,这就是红树林。

这种红树林的种子成熟后并不脱落,而是在母树上继续发育,直至长成具有支撑根和呼吸根的棒状幼苗,随风跌落到海滩泥地上,便独立生长成林。