植物的生存哲學
我從小就艷羨鳥兒的自由飛翔,長大后多少眷戀小孩子的天真率性,而現(xiàn)在內(nèi)心喜歡著植物的靜默無語。
鳥兒有羽翼,不合心意,振翅高飛,遠離傷害。像我?guī)滋烨耙娺^的那一對北紅尾鴝,哪怕小兩口吵個架,一言不合,一飛躲去,避免沖突。但,我想,有時候飛離不如沉默相伴,因為我看到這兩只分離后的小鳥各自郁郁不樂。
小孩子開心了就笑,委屈了就哭,大自然的雨雪,還有草葉、蝴蝶、落葉,都是他們不竭的快樂的源泉。但他們和我們一樣,也會長大,慢慢變得寡言少語。
植物似乎很無奈,它根植于土地,自己無力挪動遷徙,渴了餓了冷了熱了,只能忍耐,默默承受。
但實際上,植物對不良自然環(huán)境條件(光照、溫度、水分、土壤)、對病蟲為害、對水和大氣的污染、對風,都有保護自己的生態(tài)適應、抗逆的形態(tài)和生理。
年過半百,我在撰寫對自己負責的自然札記時,不時會翻出《植物分類學》《植物生態(tài)學》《植物生理學》,力求嚴謹?shù)孛枘⑹龃笞匀坏恼鎸嵞?。漸漸地,我就悵惘起來:大學讀書時,只是記了一些知識點,怎么從沒有想過從植物的生存本領中學習如何成長?也許,那時,風華正茂,也算站到了“天之驕子”行伍的最尾端,沒有在意植物在逆境在脅迫中的生存智慧。
而現(xiàn)在,當孩子也開始面臨就業(yè)壓力、生存壓力、成長壓力時,我覺得應該娓娓地和孩子講講植物的生存哲學。
我首先說,學習借鑒植物生存不是感性的。
我們祖先感悟、尊崇“道法自然〞、“天人合一”的樸素的哲學思想時,他們只是觀察到植物的形態(tài)和分布。
但促進唯物辯證法不斷發(fā)展完善的自然辨證法,已經(jīng)吸收了十九世紀自然科學重大發(fā)現(xiàn)中的細胞學說、生物進化論。馬克思主義哲學的重要組成部分唯物辨證法是涵括自然、人類社會和思維發(fā)展規(guī)律的科學的方法論,它所揭示的人類社會和人的發(fā)展規(guī)律可能抽象些,而自然辨證法所揭示的自然發(fā)展規(guī)律相對形象生動,而這種自然觀與世界觀是統(tǒng)一的。所以,學習借鑒植物生存也是我們改造世界的強大理論武器,但須清楚認識到,這個世界也是包括我們每個人自己的。
然后,我就力求突出個體(自我)、通俗易懂,但不排斥專業(yè)術語地陳述植物的成長。
植物在遭受到對其生存生長不利的各種環(huán)境因素的影響(也稱逆境或脅迫),在長期的系統(tǒng)發(fā)育中逐漸形成了對逆境的適應、忍耐和抵抗能力,即抗逆性。
植物抗逆性可分為避逆性、御逆性和耐逆性三種方式:
1.避逆性:指植物通過對生育周期的調(diào)整來避開逆境的干擾,在相對適宜的環(huán)境中完成其生活史。例如,當有水時,有些沙漠植物會迅速發(fā)芽,在短時間內(nèi)完成發(fā)芽、生長、發(fā)育到開花、結實的生命全過程。
2.御逆性:植物通過特定的形態(tài)結構抵抗脅迫因子的影響,使其在逆境下仍能進行基本正常的生理活動。逆境出現(xiàn)時,脅迫因子并未進入組織,植物體內(nèi)不發(fā)生與環(huán)境變化相應的變化。例如,耐旱植物通過根系發(fā)達、葉片小、角質(zhì)層厚、蒸騰低、輸導組織發(fā)達等形態(tài)特征來抵御干旱。北極、高山植物通過芽及葉片常有油脂類物質(zhì)保護,芽具有鱗片,植物的器官表面蓋有蠟粉和密毛,樹皮有較發(fā)達的木栓組織,植株矮小,常成匍匐、墊狀或蓮座狀(根據(jù)測定,植物墊內(nèi)的溫度要比空氣溫度略高)等等形態(tài)來適應低溫。
3.耐逆性:又稱為逆境忍耐,是指植物受到環(huán)境脅迫時,通過代謝反應來阻止、降低或修復由逆境造成的損害,使其仍保持正常的生理活動。此時,脅迫因子已經(jīng)進人植物體內(nèi),植物以增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和脫落酸含量等生理反應方式,提高細胞對各種脅迫的抵抗能力。
就是說,植物之所以具有抗性,是因為它們在形態(tài)解剖或生理生化上具有某些特性:一類是植物體能防止不良因子的侵入。另一類是在不利因子侵入之后,植物體具有較大的忍受能力。例如,在缺水條件下,雖然組織脫水嚴重,依然保持其生活能力。后面這種情況,稱之為耐性。
1913年,美國生態(tài)學家謝爾福德提出了我們現(xiàn)在深以為然的耐性定律:生物對某項生態(tài)因子的需要,有一個最適宜的程度(最適度)。超過這些適宜范圍,即超過生物體所能忍受的程度,此即為忍耐的最大限度。反之,若最適度降低,降至生物體不能忍受的程度,稱為忍耐的最小限度。
這個定律,解釋了植物在自然界的分布規(guī)律:即每一種植物總是有其一定的最適分布區(qū),在最適分布區(qū)以內(nèi),生長發(fā)育最好,生長率最大,隨著植物向著最大和最小限度兩極發(fā)展,生長逐漸減退,在極限時則不能生存。
1973年,美國生態(tài)學家奧德姆作了重要補充:同一生物在不同的生長發(fā)育階段對生態(tài)因子的耐性范圍不同,通常在生殖生長期對生態(tài)條件的要求最嚴格。
●植物抗旱性
植物抗御干旱的途徑很多,大致可分為兩類,一類來源于植物形態(tài)、解剖和生理上的特點。 另一類來源于原生質(zhì)的性質(zhì),當原生質(zhì)在失去相當多的水之后仍能保持生活力。
根系的深淺不同是某些植物之間抗旱性差別的一個重要原因。能在土中形成分枝繁多的直根系樹木,就容易在比較干旱的地方立足;淺根系的樹木卻只能生長在土壤濕潤的地方。
當干旱來臨、葉子含水量開始下降時,抗旱植物氣孔能靈敏地作出反應而迅速關閉。同時,葉子又具有較厚的角質(zhì)層和其它結構特點(如氣孔深深下陷),易使植物體內(nèi)的水分狀況保持穩(wěn)定。植物氣孔因生理干旱(體內(nèi)水分虧缺)而關閉,能幫助減少水分丟失,從而推遲了水分虧缺發(fā)展到有害致死程度的時間,有利于植物抵抗干旱。
具有一定抗性的植物遇到水分虧缺時,一方面葉內(nèi)自動地增加脫落酸( ABA )的生成量,另一方面根部向葉子輸送去的細胞分裂素( CK ) 比正常情況下減少。這兩方面都會提高氣孔的靈敏度,從而幫助葉子保持其膨壓。
如果干旱的影響終于不可避免地深入植物體內(nèi),使細胞組織的含水量顯著降低,細胞的忍受能力決定于脫水后保持生活原生質(zhì)的基本構造的能力。不同種植物、不同器官和不同組織、同一植物器官在不同發(fā)育葉期的原生質(zhì)抗性(耐干能力) 不同。細胞愈?。毎谋砻妫w積比愈大),液泡在細胞內(nèi)所占的空間愈小,則耐干的本領也就愈大。
●植物抗?jié)承?/p>
另一方面,水澇對植物也有危害,植物對于水分過多所引起的土壤缺氧也有一定的適應。如果是逐步淹水引起土壤中的氧慢慢下降,則植物根系木質(zhì)化也相應地增加。木質(zhì)化的根盡管處在還原狀態(tài)的土壤中,但還原產(chǎn)物也不易進入根系,這類根就不容易腐爛,耐濕性增大。
●植物抗寒性
植物一般不能夠保持原生質(zhì)的溫度以直接防御寒害。它的生理適應主要是原生質(zhì)特性的改變:一方面是細胞中水分的減少,細胞汁濃度增加;另一方面是由于淀粉的水解,使細胞液內(nèi)逐漸積累糖類。同時由于氣溫降低,植物生長減慢,糖類等物質(zhì)的消耗減少,這就提高了細胞液的滲透壓,減少細胞向細胞間隙脫水。細胞內(nèi)糖類、脂肪和色素等物質(zhì)的增加,能降低植物的冰點,防止原生質(zhì)萎縮和蛋白質(zhì)的凝固。這些溶質(zhì)濃度愈大,冰點下降程度也愈大。 細胞內(nèi)如能積累起較多的糖、某些氨基酸和蛋白質(zhì),就能減少結冰的可能性。
同一植株在發(fā)育進程中的耐凍能力也是會改變的。樹苗、樹木的在春季旺盛生長的枝條和正在開花的植株都對低溫特別敏感。
植物組織的抗凍能力的大小與細胞的以下特性有關: 細胞的大?。毎】剐杂鷱姡毎乃潭龋ㄖ缸杂伤康亩嗌?,水化程度愈低抗性愈強),原生膜的透性(透性大抗性強),細胞質(zhì)的結構粘滯性(粘滯性低有利于抗凍),原生質(zhì)蛋白質(zhì)的親水性和抗凝固性(親水性強——即束縛水量多——和抗凝固性強,抗凍性也強)。
●植物抗鹽性
有些鹽土植物的葉子上具有特殊的鹽腺,根部從土壤吸入的鹽經(jīng)過這些鹽腺分泌出體外。有研究認為植物對鹽的忍受能力是完整植株的一種特性,而不是它的個別部分單獨的生理活動所決定。也發(fā)現(xiàn),一些栽培植物能在多鹽的條件下發(fā)生適應性的變化(包括形態(tài)解剖結構和生理生化方面的變化)。
碳水化合物、某些氨基酸(主要是脯氨酸)、酰胺、花青素和類胡蘿卜素、核酸及蛋白質(zhì)等都對植物有某種保護作用。植物在多鹽條件下的生存,取決于代謝過程的調(diào)節(jié),以及“保護性”與“毒性”代謝中間產(chǎn)物之間的數(shù)量比例。能產(chǎn)生相對較多的上述保護性物質(zhì)的植物就具有較大的抗鹽性。
脫落酸( ABA )的濃度增大也有保護作用。ABA 能誘導氣孔關閉,從而抑制蒸騰作用和植物對鹽的被動吸收,因而有助于抵抗鹽害。
植物呼吸增強也是一種適應性反應, 細胞由于在多鹽條件下增強呼吸,從而獲得了比少鹽條件下更多的有用能量。這些能量有助于將離子與細胞內(nèi)的要害部分分隔開,并且加強細胞內(nèi)的維修活動。
●植物抗病性
植物抵抗寄生物侵害的最重要因素是物理障礙、寄生物生長抑制物質(zhì)的存在和植物組織在營養(yǎng)上的不適合性。
許多植物器官的外部覆有角質(zhì)層,角質(zhì)層不易透水并比內(nèi)部組織有較大的機械強度,它的厚度隨物種、器官成熟程度和植物的生長環(huán)境而定。堅厚的角質(zhì)層能阻止病菌芽管的穿透。
木栓形成層的形成是許多植物對創(chuàng)傷的一種反應。 木栓形成層產(chǎn)生的木栓細胞層可以限制菌絲的蔓延。
許多植物含有對病原物有毒的物質(zhì),已有大量的 證據(jù)證實這些物質(zhì)能抵抗寄生物的侵染:酚類化合物、生物堿、植物醋、丹寧等。
植物細胞具有過敏性反應(或過敏性壞死反應):受到寄生物侵染時迅速壞死的保衛(wèi)反應??共≈参锍霈F(xiàn)壞死較感病植物為快,侵入寄主細胞的病原物擴展的速度趕不上寄主細胞死亡的速度,病原物就會隨著寄主細胞的壞死而死亡,不能進行擴大侵染。
●植物抗蟲性
植物的抗蟲性主要通過下列四個基本特征來表現(xiàn),即寄主的形態(tài)和解剖,寄主產(chǎn)生的化學驅(qū)拒劑,寄主產(chǎn)生的化學引誘劑和寄主的營養(yǎng)狀況。
植物在個體發(fā)育進程中,所有形態(tài)和解剖方面物理特征的變化都與抗蟲有關。如硬松類樹種樹脂道多而大者受蟲害輕。另外,寄主植物會用器官脫落來阻止昆蟲的侵害。
植物組織中化學驅(qū)拒劑的存在,能使昆蟲在這種寄主上不能完成其發(fā)育階段。化學驅(qū)拒劑或者以揮發(fā)狀態(tài)存在于植物體周圍,使某些昆蟲完全避開植物;或者是在昆蟲接觸植物或取食植物組織后產(chǎn)生驅(qū)拒效應。 在寄主中還存在一種抗引誘劑,這種物質(zhì)本身并無驅(qū)拒效應,但能降低其它化學物質(zhì)對昆蟲的引誘作用。
研究認為:立木之所以具有抗蟲性,是由于它們?nèi)狈ψ銐虻膯喂筋?、脂肪酸、苯甲酸和乙醇等寄主引誘物質(zhì)。
●植物抗污染性
植物具有在污染物影響下,能盡量減少受害,或者受害后能很快恢復生長,繼續(xù)保持旺盛的活力的特性。
植物對進入體內(nèi)的水污染物,能結合并貯存在諸如木質(zhì)部、細胞壁、液胞以及乳狀膠汁中,使具不再參加代謝,不對植物產(chǎn)生毒害;某些毒物如金屬元素進入植物體后,能立刻與體內(nèi)的硫蛋白結合形成金屬硫蛋白,而使毒性大大降低;有機污染物在植物體內(nèi)的分解是在酶的作用下,通過氧化、還原、水解、脫烴、脫鹵、芳環(huán)羥基化和異構化過程,能使體內(nèi)毒性減少,甚至完全失去毒性。
對大氣污染物,植物的抗氣性,與植物柵欄組織和海綿組織的比值有一定的正相關。 抗性強物種,形態(tài)上,氣孔數(shù)量多,但面積小,生理上,氣體代謝能力弱。
土壤污染物來自于水和大氣污染物,除一些植物對土壤中某些元素具有選擇吸收能力,來消除和凈化土壤中的有毒元素或重金屬元素,所有植物枯枝落葉作為綠肥,能與重金屬形成螯合物,可減少植物對重金屬的吸收量。
●植物抗風性
風,不僅能直接影響植物(如風媒、風折、風倒、風拔等),同時還能影響和制約環(huán)境中的溫度、濕度、CO?濃度的變化,從而間接影響植物生長發(fā)育。
植物適應強風的形態(tài)結構,常和適應干旱的形態(tài)結構相似。這是因為在強風影響下,植物蒸騰加快,導致水分虧缺。因此,常形成樹皮厚,葉小而堅硬等減少水分蒸騰的旱生結構。
在盛行一個強風方向的地方,植物常常都長成畸形,喬木樹干向背風方向彎曲,樹冠向背風面傾斜,形成“旗形樹”:向風面的芽,由于受風襲擊遭到機械摧殘和因過渡蒸騰而死亡;而背風面的芽因受風力較小成活較多,枝條生長較好。
植物不同物種在進化過程中,以一定的方式來適應生態(tài)環(huán)境,表現(xiàn)出特定的形態(tài)、生理特性和生命周期,即生活型。植物生態(tài)層面的生活型決定著植物生理上的避逆性,避逆性因植物物種而不同。
植物相同物種長期在不同環(huán)境下經(jīng)自然選擇而分化形成的生態(tài)、形態(tài)和生理特性不同的、具有特定適應性的基因型集群,即生態(tài)型。植物生態(tài)層面的生態(tài)型決定著植物生理上的御逆性,御逆性因物種以及變種、變型而不同。
耐逆性是植物遭受脅迫發(fā)生的生理反應變化,因物種、變種變型、個體生長情況、不同的生長發(fā)育階段而不同。
在重新學習植物抗性的過程中,萌生和思索了5點成長感想:
1.熱愛生命,擁抱逆境。
每個物種都會遭遇和歷經(jīng)逆境,逆境不可怕。我們?nèi)祟愖怨艧釔壑恋?,現(xiàn)在也在努力利用不良環(huán)境條件下的土地,在干早瘠薄鹽堿的土地上栽培農(nóng)作物、樹木,那些收成好些的植物,它們的苗木先要進行抗性(抗旱、寒、鹽、堿、澇)鍛煉。對于一個人,我們的土地就是生命的長度,即使身處所謂的逆境,每一天也應該抗爭和努力,只要土地不荒蕪,功不唐捐,總有收成。
2.堅守理想,學會拒絕。
人與人之間本無差別,就是同一個物種。健康狀況、家庭條件、個人天賦及所受教育、長期辛勞積累、學習工作環(huán)境、所處成長階段不同,人與人又確實有差別,如同植物的生態(tài)型,適應、忍耐、抵抗逆境的方式和能力不同。要學習植物的氣孔關閉,懂得首先保持細胞的生活力。雖然植物葉片閉合氣孔,會限制CO?的進入,因而減弱了光合,但閉合氣孔,才能抵抗脅迫和病菌侵入。所以,為了長遠生存,可以緩慢成長,但一定要守持心靈,學會拒絕成長中的不利因素,摒棄影響個人目標實現(xiàn)過程中的誘惑。
3.認知自己,勇于舍得。
植物應對病蟲危害時,為了整體植株生存,具有過敏性壞死反應、脫落器官等行為的勇敢,可有效阻止侵害。人生匆匆,對影響自己實現(xiàn)人生目標的環(huán)境和人,敢于及時斷掉。志向是一棵樹,哪怕長成畸形的“旗形樹”,也要扎深根抗強風,不屈不撓,不可隨波逐流聊做一莖匍草。
4.承受壓力,尋找詩意。
植物受到水、大氣、土壤污染,不只是被動吸收,它們會隔離、貯存、降解,減少毒性。對鹽土,除泌鹽排除,更重要的行動是增強呼吸,維持葉子的膨壓,隔離納離子,保護細胞。人的成長征途中,沒有壓力就沒有進取。每個人都有生存壓力,都有各自的人生追求。遠離世俗,獨善其身,是很孤獨和寂寞的,外人不會理解你的遠方,但自己要堅信荷就是出污泥而不染,終是開出了高潔的花朵。
5.享受平凡,追求卓越。
和植物根植于土地一樣,我們忙碌于平凡的生活。如同不同植物都有同樣無奈而積極的穿越逆境的忍耐,我們每個人不論貧富貴賤都有同樣忍受挫折、失意的悲涼和勇敢,即使明朝在位時間最長的萬歷皇帝,他的權力依舊受到儒家道德和文官集團的掣肘、制約。穿越過逆境的植物其實很普通,但卻是卓越的。當我們在平凡的日子里堅毅追求著人生價值,在困苦的逆境中始終踏實勤奮地前行著,每一天都擁有著心靈的最適度,我們就已經(jīng)夢想成真。
2025.1.5-8.
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