大豆的N种死法/大嚼科学

作者简介

史军，植物学博士，科学松鼠会成员，中国科普作家协会会员。著有《植物学家的锅略大于银河系》、《植物?花与叶的生存游戏》。与科学松鼠会成员合著《一百种尾巴或一千张叶子》、《冷浪漫》等。 郗植物分子生物学博士研究生，现就读于中科院上海生命科学学院。自小就对大千世界自然万物抱有十足的好奇，喜爱生物、物理及化学等自然学科。大学时义无返顾地选择生命科学为自己的专业方向，而现在也在生命科学的道路上继续着对生命奥秘的探索。2012 年开始涉足科普写作和科普翻译，文章已刊登于多家杂志、网站。代表作品《大嚼科学·植物卷》，参与翻译《看得见的科学·图说植物》等书。

内容简介

一说到吃喝，我们脑海里首先出现的一定是嘴巴 在运动，或狼吞虎咽，或细嚼慢咽。在牙齿、舌头和 嘴唇的协同工作下，食物被粉碎成合适的颗粒，混成 食糜进入人体。植物的根显然没有如此设备，不过， 这不代表它们就不会大吃大嚼。 与地球生命历史相比，嘴巴的出现，算是比较新 的事件。在生命初期漫长的年代里，不管是动物还是 植物，都是靠自己的身体来直接吸收外界的物质。所 有的水、矿物质(比如食盐中的钠离子和氯离子)、个 头比较小的有机物(比如氨基酸)，都是直接穿过细胞 膜进入生命体的。只是后来，动物和植物走上了不同 的道路。动物有了尖牙利齿，而植物呢，还是选择了 静静地吸收。 在海洋中，植物的每一个细胞都能吸收足够的水 分和矿物质营养。但在陆地上，这个过程就比较艰难 了。看似丰饶的土壤，却很难提供足够的“矿物营养 汤”，并且，这些营养汤夹杂在土壤的缝隙之中，要 想吃到它们，根就必须增大与土壤亲密接触的面积。 树根上那些白色毛毛一样的根毛就是为此而生的。这 些根毛从根表皮细胞上面伸出，活脱脱就是插在蛋糕 上的小蜡烛。可别小看这些根毛，正是它们的存在， 增大了根系吞吃营养汤的接触面积，尽管每个根毛增 大的面积不多，但是成千上万的细胞累加起来，那就 是一个很庞大的数量了，要知道在每平方毫米的面积 上，豌豆有230根，而玉米则有420根！可以说，这些 带着根毛的细胞成为了大树的大嘴巴。不过，这些嘴 巴不会动，水和营养是怎么被吃进来的呢？ 与吞吃矿物营养相比，喝水是老树根更擅长的工 作。就像前面说的那样，老树根会让根毛尽可能地贴 近土壤，那土壤中的水分会自己跑进根里吗？答案是 肯定的。 水有个奇怪脾气，喜欢从浓度低的溶液里跑到浓 度高的溶液里。只要你稍微注意一下餐桌上的凉拌菜 ，就会发现，只要撒上盐，青菜就会慢慢地软下去， 而盘子里却多出了许多水。可以说，青菜中的水分被 调味汁给“吸”了出来。 而在植物生长过程中，树根中的细胞液浓度要远 远高于土壤溶液的浓度，所以，土壤中的水分子就穿 过根的细胞膜，冲进树根了。当然了，也有例外的情 况，那就是肥料太多的时候，土壤溶液浓度极速上升 ，把根中的水分给榨了出来，结果这些植物就会像被 火烧过一样，蔫了下去。所以，这种现象有个特别的 名字——烧苗。当然了，这种情况非常少见，因为能 溶解在水里的矿物质营养元素在土壤中可是稀缺资源 。 虽然，岩石矿物中有着大量的矿物质，但是在通 常情况下，都被固定在岩石颗粒之中。它们就像是一 大块一大块的生肉，不经加工完全不合根的胃口。于 是，根需要雇用一些真菌厨师，来为它们烹饪美味。 这些真菌利用自身的化学物质把岩石中的矿物质溶解 出来，变成植物可以吸收的美味。蒺藜苜蓿就雇用了 两种真菌，来为自己从土壤中开采磷酸盐。与此同时 ，蒺藜苜蓿会为这些真菌提供葡萄糖等营养物质，作 为厨师的工钱。 这个合作关系看似十分完美，但是时间长了，难 免有滑头的厨师出现，消极怠工。不过，植物也不傻 ，蒺藜苜蓿会辨认出那些不好好干活的厨师。一旦真 菌不卖力提供磷酸盐，蒺藜苜蓿就会降低它们的工钱 ，大幅削减为它们提供的葡萄糖的数量。看似木讷的 植物，还是很精明的老板呢。 在家里，老妈会把过期的牛奶浇在花盆里，据说 ，牛奶会给植物提供营养；又据说，用牛奶浇灌出的 草莓分外甜美。如果你准备这样做，还是把坏牛奶倒 进下水道吧；如果你已经这样做了，就尽快为植物们 换土吧。 因为植物的根并不喜欢牛奶这种东西。它们的食 谱上只有氮家族的铵离子、硝酸根离子，磷家族的磷 酸根离子，以及钾离子、镁离子和钙离子等一堆矿物 质营养。虽然，富含蛋白质和脂肪的牛奶是我们人体 的最爱，但是到了土壤中，却会给植物根系带来麻烦 ，那些蛋白质和脂肪不仅不能帮植物填饱肚子，更麻 烦的是，它们会把土壤黏在一起，让土壤变得像大石 块。 在这种情况下，植物别说是吃东西，就是喘气也 变得十分困难。对，植物的根也是要喘气的，看似密 实的土壤其实是布满了输送氧气的孔道，而牛奶却可 能让这些孔道消失，老树根就有被憋死的可能。 看起来，老树根对食谱要求不高，但是进餐条件 可不低。不管怎么说，要想让大树长得茂盛，让老树 枯木逢春，让树根吃饱吃好才是头等事呢。P4-7