司陽

要說地球上最弱小的生物，植物可算當之無愧：扎根在土地里，無法自由運動躲避天敵，鮮嫩多汁的外表卻容易引來群狼環(huán)伺，要想成功繁殖后代有時候還不得不依靠天敵的幫助。這是怎樣無奈的命運呀？盡管如此，植物也沒有放棄，它們靠著強大的生存智慧和技能在過去的地球上活得風生水起。

初級生存技能

弱小動物的一大保命妙招是保護色，有些植物也學會了這一妙招。

生石花是一種常見的多肉植物，它具有兩片肥厚的顏色灰暗的葉子，其中儲存大量的水分和營養(yǎng)物質，能讓生石花在干旱的環(huán)境中活得更久。在非生長季節(jié)，整顆生石花看上去就像一顆灰撲撲且開裂的鵝卵石，在土石堆里毫不起眼，這樣昆蟲和鳥類等植食動物就不容易發(fā)現(xiàn)它，從而達到保命的目的。

還有的植物本來不具有保護色，迫于無奈改變了“膚色”。梭砂貝母是一類長在高原山地上的植物，因為生長在險峻的環(huán)境中，除了鳥類，它的天敵并不多。但是，貝母是常用中藥川貝的植物體，人們經常采摘貝母制藥，這對它的生存影響越來越大。為了生存，近年來，梭砂貝母開始變色了。

梭砂貝母的植株原本像大多數(shù)植物一樣，擁有大量葉綠體，呈現(xiàn)黃綠色。但是，在灰突突的山崖峭壁上，綠色十分扎眼，從遠處就可以一眼看到，大量貝母因此被人們發(fā)現(xiàn)并采摘。但在最近的一個研究中，科學家發(fā)現(xiàn)，山地上生長著許多灰褐色的梭砂貝母，它們的葉子和花瓣的顏色都幾乎與山石融為了一體。科學家將這些變色的貝母照片展示給志愿者，讓他們從中找出貝母，結果發(fā)現(xiàn)保護色確實有效，與山石顏色更接近的貝母更難被找到。

除了保護色，植物還有一些防御武器。許多植物的葉子特化成尖利的針狀，能刺傷動物的嘴和內臟器官，比如松樹的針葉、小蘗和仙人掌的尖刺、刺草的鋸齒狀葉緣等;還有的植物枝干上長有尖刺，比如皂角樹、枳樹等植物枝干上密密麻麻的瘤狀尖刺，讓鳥類無處下腳，其他植食動物也不敢輕易靠近。

蕁麻等植物把針和毒兩種防御武器相結合，從而產生更有效的保護作用。它的倒刺能起到皮下注射器的作用，在戳入取食動物的皮膚的同時，毛刺從葉子上脫落下來，牢牢地扎在皮膚上，并把使人不舒服的毒素注入皮膚中，引起嚴重的皮膚炎癥。被扎疼的動物下次再遇到這類植物時，會更加小心甚至敬而遠之。

終極生存技能

雖然植物們有張良計，但植食動物們也進化出各種各樣的過墻梯：鳥兒尖利的喙、昆蟲厚實的外骨骼、善于識別植物顏色的眼睛等。對人類來說，植物們的保護色和尖刺的作用更小，人類可以利用機械完成從種植到采摘的整個過程。為此，植物又學習了一套新的生存方法：化學防御。

植物們會分泌各種有毒的化學物質，當植物被觸摸或者吃掉時，這些化學物質會讓動物感覺不適甚至喪命，比如龍舌蘭屬植物含有類固醇，可使動物的紅細胞破裂;馬利筋和夾竹桃分泌的強心苷，可以使咬食它的昆蟲的肌肉松弛而喪命;一些金合歡植物含有氰化物，能抑制呼吸;煙草屬植物分泌的尼古丁對昆蟲具有強大的神經毒性等。

當然，植物還需要它的捕食者幫助傳粉或傳播種子，所以它們分泌的化學物質通常都不會致命，而是更傾向于讓捕食者消化不良，從而將種子完好無損地排泄出來，傳播出去。這類化學物質在植物中比比皆是：幾乎所有植物都含有一定的植酸、柿子和葡萄等讓人感覺發(fā)澀的植物果實都含有單寧酸、谷物和堅果中含有大量凝集素等，這些物質都會影響包括人類在內的動物消化植物，甚至還會與其他營養(yǎng)物質作用，影響其他物質的消化吸收。例如，植酸會影響動物對鈣、鐵、鎂、鋅等礦物質的吸收，它可與這些金屬離子產生不溶性化合物，降低離子的吸收率。其他如單寧酸、凝集素也影響人體的各種功能。

這些化學物質或有讓人不喜的味道和氣味，或是能讓取食者在過度進食時感覺不適或無法消化，從而減少了植物被取食的可能性，是植物運用最廣泛的防御手段。

防御手段失效

不過，植物的化學防御也不是萬能的，已經有植食動物進化出了應對方法。

煙草天蛾是一種非常耐受尼古丁的昆蟲，它專門吃煙草植物，并將尼古丁作為武器。曾有研究發(fā)現(xiàn)，煙草天蛾在攝取了大量的尼古丁后，相應基因會被激活，使得尼古丁進入血液后不會被代謝，而是暫時儲存在血液中，遇到天敵時，就將尼古丁以氣態(tài)的形式通過氣孔噴出。其天敵——狼蛛在聞到煙草天蛾幼蟲身上濃濃的“煙味”后，會放棄對它的捕食，狼狽逃開。

舞毒蛾幼蟲喜歡取食富含單寧酸的橡樹葉，因為單寧可以幫助它殺死入侵的病毒;麝鳳蝶以有毒的馬兜鈴屬植物為食，它體內的解毒酶系能將植物的毒素代謝分解，變成對自身無毒的物質后儲存在體內，當遇到天敵時將毒性成分轉化為防御武器;斑蝶、斑蛾和燈蛾等昆蟲也有相似的對付植物毒素的方法。

人類對抗植物毒素也有自己的一套方法。我們在取食谷物和堅果時，會進行脫殼處理，這是去除植酸的最簡單的方法。比如小麥、玉米和水稻的植酸大多存在于種子的胚芽中，通過脫殼能去除大部分植酸。豆類和葉類蔬菜則可以通過泡水和水焯法去除植酸。將蔬菜進行發(fā)酵處理，比如將豆類制成豆豉和腐乳等，也是去除植酸和凝集素等植物毒素的好方法。

人類也能像昆蟲一樣利用植物毒素。我們知道，凝集素能與細胞結合，因此，如果在藥物中加入凝集素，能提高藥物與細胞的結合能力?？茖W家發(fā)現(xiàn)，特定的凝集素對特定的癌細胞具有識別、定位、結合的能力，同時某些植物凝集素又具有誘導癌細胞凋亡的功能，這就使得結合了植物凝集素的給藥系統(tǒng)既增強了抗腫瘤活性，同時又降低了抗癌藥物在正常細胞中的分布，達到類似于“精確制導武器”的效果。此外，凝集素還能作為生物傳感器，如在被檢測的糖分子上修飾電活性分子，當該糖分子與凝集素結合時，導電性能發(fā)生改變，通過對相關數(shù)值的監(jiān)測來實現(xiàn)對糖分子或相關細胞的檢測與研究。

其他的植物毒素對人類也很有益。單寧酸是抗氧化劑，可以抑制細菌、病毒和真菌的生長，并可以降低膽固醇水平和血壓水平;植酸與免疫功能增強和癌細胞凋亡相關，它們也具有抗氧化的功能，能減少炎癥的發(fā)生;豆科植物中常見的皂苷可以增強免疫系統(tǒng)，降低罹患癌癥的風險，并防止心臟病發(fā)作和中風時出現(xiàn)的血液凝結等。也就是說，如果我們適量進食這些植物“毒素”，它們對我們是有益無害的，這些物質不再成為人類取食植物的阻礙。

植物為了生存，發(fā)展了這么多項技能，可是這些技能漸漸變得不像最初那么有效，未來，植物們又將運用什么手段與捕食者們斗智斗勇呢？

（摘自《大科技》2021年第9期）