文/史 軍(植物學(xué)博士 科普作家)
圖/提提琴
植物一身酸溜溜
文/史 軍(植物學(xué)博士 科普作家)
圖/提提琴
我現(xiàn)在還記得小時(shí)候和小伙伴去偷摘鄰居家的青蘋果,惹得隔壁的老爺爺胡子都要翹上天了。一想起那個(gè)情景,嘴巴里就不自覺地“嘩嘩嘩”冒口水。
啊呀,現(xiàn)在我腦子里全是酸酸甜甜的糖水菠蘿……
酸這種味道,對我們來說特別容易記住,那么對植物來說有什么意義呢?今天,就讓我們一起用舌頭去探索植物的隱秘世界!
植物也愛吃“酸”?它們不是最愛天然水嗎?
這里的“酸”,說的是一種基本的味覺。這種味道由可以溶于水,并且釋放出氫離子的有機(jī)酸或者無機(jī)酸引起的。比如,我們熟悉的餃子醋中的醋酸、馬桶清潔劑中的鹽酸(千萬千萬不要用你的舌頭去嘗哦)都是酸?;蛘哌@么說,能讓我們的舌頭感覺出酸味兒的物質(zhì)都是酸。
無論動物還是植物,都得靠自己吸收營養(yǎng)才能活下去。像水、礦物質(zhì)(比如食鹽中的鈉離子和氯離子),以及個(gè)頭比較小的有機(jī)物(比如氨基酸)這些營養(yǎng)物質(zhì),都可以直接穿過細(xì)胞膜進(jìn)入生命體。
經(jīng)過很久很久的進(jìn)化,動物和植物在“吃東西”這件事上,走上了不同的道路——動物有了尖牙利齒,而植物呢,還是選擇了靜靜地吸收。
其實(shí),植物也有“嘴”——就長在它們的根系上,那些比發(fā)絲還要細(xì)的根毛專門吸收外界的營養(yǎng),比如鉀離子和銨根離子等等。
可是,根毛不會動,難道這些營養(yǎng)是自己跑上去的?
聽我慢慢說。當(dāng)植物的根系呼吸的時(shí)候(對,沒錯,植物的根也是需要吸進(jìn)氧氣,呼出二氧化碳的),呼出的部分二氧化碳會依附在根系周圍形成碳酸。碳酸能溶于水,再通過和土壤中的離子做交換,植物就能吸收到營養(yǎng)了。
碳酸是什么呢?
它是二氧化碳和水結(jié)合在一起形成的一種很弱很弱的酸,蘇打水的獨(dú)特味道就來自碳酸。
原來植物也需要礦物質(zhì)營養(yǎng)……但對于光合作用來說,更重要的原料難道不是二氧化碳嗎?
聰明的豆子!是的,只有在二氧化碳充足的情況下,植物才能把吸收的太陽光能量儲存在葡萄糖里面。
空氣中不是有很多二氧化碳嗎?根本就不用發(fā)愁呀。
事情并非如此簡單。植物通過氣孔吸收二氧化碳,當(dāng)氣孔處于打開狀態(tài)的時(shí)候,必定會有很多水分從植物的身體里跑出去。對于生活在潮濕地區(qū)的植物,這并不是問題,但是對于像曇花這樣生活在干旱區(qū)域的植物來說,就是個(gè)棘手的難題了。
對哦,那干旱地區(qū)的植物要怎么辦呢?
別擔(dān)心,它們進(jìn)化出了一種特殊的機(jī)制——那就是避開烈日,在涼爽的夜間盡可能多多地收集儲備二氧化碳,以供光合作用所需,比如仙人科植物。
原來是這樣,所以曇花總是在夜間開放!
錯!曇花在夜間開放是為了躲避強(qiáng)烈陽光對嬌嫩花瓣的傷害。但它們的植株的確是在晚上吸收二氧化碳,而且在吸收過程中,會用到一種特別的物質(zhì)——磷酸烯醇式丙酮酸(PEP),這類植物也被稱為景天酸植物。
曇花
這個(gè)PEP有什么用呢?
PEP就像一個(gè)收納盒,它能幫助曇花把晚上吸收到的二氧化碳存起來,到白天需要的時(shí)候再拿出來用。這個(gè)時(shí)候曇花的氣孔是關(guān)閉的,可以在封閉的小環(huán)境中安安穩(wěn)穩(wěn)地進(jìn)行光合作用,再不用擔(dān)心水分流失……
哇……整個(gè)儲備過程就好像做了一次深呼吸,真舒服!
有些水果,真的會酸掉牙呀!這樣的酸又是什么酸呢?
在植物的果實(shí)中,主要有檸檬酸、酒石酸和蘋果酸這三種有機(jī)酸。其中又以檸檬酸和酒石酸為主。
酸果子常常都是“大騙子”,沒有剝開之前,很難聞到酸味。常常騙得我一口咬下去,結(jié)果酸掉大牙……
像檸檬等柑橘類中的檸檬酸,或者是酸角中的酒石酸,這兩種酸果子中的主力,都是沒有氣味兒的有機(jī)酸。所以你才會上當(dāng)啦。
不是呀,檸檬的酸我可聞得到!
那不是因?yàn)槟懵劦搅藱幟实乃?,而是其中的檸檬醛等揮發(fā)性物質(zhì)鉆進(jìn)了你鼻孔里。
檸檬酸更像長矛,進(jìn)攻犀利輕快。
看不出豆子你還是個(gè)武林高手呢!與檸檬酸不同,酸豆的酸味很溫和,沒有刺激性的氣味兒,那是酒石酸的功勞。
知道多一點(diǎn)
酒石酸的除銹能力也不錯,在寺廟,特別是亞洲國家的寺廟中,酸豆的果實(shí)常被用來清潔銅像上的污垢和綠色的銅銹。
酒石酸?這個(gè)真沒聽說過……
不,你一定聽過的。狐貍吃不到葡萄說葡萄酸,說的就是酒石酸。它是一種比醋酸分子個(gè)頭更大的有機(jī)酸分子,在葡萄酒酒瓶和酒塞上,偶爾會看到一些鉆石模樣的晶體,那就是結(jié)晶狀的酒石酸了。它除了酸味,幾乎沒有其他異味了。
酸酸的植物,是不是故意跟吃貨開玩笑呢?
當(dāng)然不是啦,植物的酸味可是大有用處!比如,草酸就是植物生存特別需要的化學(xué)物質(zhì)。
草酸,就是可以用來清潔廁所的那種嗎?
那個(gè)是人工制造的,我們現(xiàn)在說的是植物天然的草酸。它能幫助植物把體內(nèi)的pH值(氫離子濃度指數(shù))維持在在相相對對穩(wěn)穩(wěn)定定的的范范圍圍內(nèi)內(nèi)。。
聽起來相當(dāng)高科技呢!
草酸可以通過吸收和釋放氫離子來調(diào)節(jié)植植物物體內(nèi)的pH值,也能通過結(jié)合和釋放鈣離子,調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的鈣含量。這對植物正常的生理活動都是非常必要的。植物在受到一些金屬離子傷害時(shí),也會“請出”草酸幫忙。比如當(dāng)蕎麥的根系受到鋁離子傷害的時(shí)候,就會釋放出大量的草酸來解毒。
草酸真是植物的好朋友。
不錯,但是對動物來說,草酸就沒那么友好了。如果動物誤食了海芋,會引發(fā)消化道水腫,就是因?yàn)槠渲泻写罅康牟菟徕}針晶——這就是草酸在保護(hù)植物。
這樣看來,酸溜溜的味道真是不簡單!下次再吃到酸溜溜的果子時(shí),不妨認(rèn)真品味一下其中的生命滋味兒吧。