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植物的生存哲学

媒体:原创  作者:“复叶槭”自然札记
专业号:“复叶槭”自然札记 2025/1/9 11:53:46

🌿🌻自然札记🌱256

                 植物的生存哲学
readdata_20240819_161508_edit_128420254192382       我从小就艳羡鸟儿的自由飞翔,长大后多少眷恋小孩子的天真率性,而现在内心喜欢着植物的静默无语。

鸟儿有羽翼,不合心意,振翅高飞,远离伤害。像我几天前见过的那一对北红尾鸲,哪怕小两口吵个架,一言不合,一飞躲去,避免冲突。但,我想,有时候飞离不如沉默相伴,因为我看到这两只分离后的小鸟各自郁郁不乐。
Collage_20250109_104045       小孩子开心了就笑,委屈了就哭,大自然的雨雪,还有草叶、蝴蝶、落叶,都是他们不竭的快乐的源泉。但他们和我们一样,也会长大,慢慢变得寡言少语。
IMG_20250109_111247        植物似乎很无奈,它根植于土地,自己无力挪动迁徙,渴了饿了冷了热了,只能忍耐,默默承受。

但实际上,植物对不良自然环境条件(光照、温度、水分、土壤)、对病虫为害、对水和大气的污染、对风,都有保护自己的生态适应、抗逆的形态和生理。
IMG_20250109_104811       年过半百,我在撰写对自己负责的自然札记时,不时会翻出《植物分类学》《植物生态学》《植物生理学》,力求严谨地描摹叙述大自然的真实模样。渐渐地,我就怅惘起来:大学读书时,只是记了一些知识点,怎么从没有想过从植物的生存本领中学习如何成长?也许,那时,风华正茂,也算站到了“天之骄子”行伍的最尾端,没有在意植物在逆境在胁迫中的生存智慧。

而现在,当孩子也开始面临就业压力、生存压力、成长压力时,我觉得应该娓娓地和孩子讲讲植物的生存哲学。
IMG_20250109_110025        我首先说,学习借鉴植物生存不是感性的。

我们祖先感悟、尊崇“道法自然〞、“天人合一”的朴素的哲学思想时,他们只是观察到植物的形态和分布。

但促进唯物辩证法不断发展完善的自然辨证法,已经吸收了十九世纪自然科学重大发现中的细胞学说、生物进化论。马克思主义哲学的重要组成部分唯物辨证法是涵括自然、人类社会和思维发展规律的科学的方法论,它所揭示的人类社会和人的发展规律可能抽象些,而自然辨证法所揭示的自然发展规律相对形象生动,而这种自然观与世界观是统一的。所以,学习借鉴植物生存也是我们改造世界的强大理论武器,但须清楚认识到,这个世界也是包括我们每个人自己的。
IMG_20250109_110454       然后,我就力求突出个体(自我)、通俗易懂,但不排斥专业术语地陈述植物的成长。
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植物在遭受到对其生存生长不利的各种环境因素的影响(也称逆境或胁迫),在长期的系统发育中逐渐形成了对逆境的适应、忍耐和抵抗能力,即抗逆性。

植物抗逆性可分为避逆性、御逆性和耐逆性三种方式:

1.避逆性:指植物通过对生育周期的调整来避开逆境的干扰,在相对适宜的环境中完成其生活史。例如,当有水时,有些沙漠植物会迅速发芽,在短时间内完成发芽、生长、发育到开花、结实的生命全过程。

2.御逆性:植物通过特定的形态结构抵抗胁迫因子的影响,使其在逆境下仍能进行基本正常的生理活动。逆境出现时,胁迫因子并未进入组织,植物体内不发生与环境变化相应的变化。例如,耐旱植物通过根系发达、叶片小、角质层厚、蒸腾低、输导组织发达等形态特征来抵御干旱。北极、高山植物通过芽及叶片常有油脂类物质保护,芽具有鳞片,植物的器官表面盖有蜡粉和密毛,树皮有较发达的木栓组织,植株矮小,常成匍匐、垫状或莲座状(根据测定,植物垫内的温度要比空气温度略高)等等形态来适应低温。

3.耐逆性:又称为逆境忍耐,是指植物受到环境胁迫时,通过代谢反应来阻止、降低或修复由逆境造成的损害,使其仍保持正常的生理活动。此时,胁迫因子已经进人植物体内,植物以增加渗透调节物质和脱落酸含量等生理反应方式,提高细胞对各种胁迫的抵抗能力。
IMG_20250109_105225       就是说,植物之所以具有抗性,是因为它们在形态解剖或生理生化上具有某些特性:一类是植物体能防止不良因子的侵入。另一类是在不利因子侵入之后,植物体具有较大的忍受能力。例如,在缺水条件下,虽然组织脱水严重,依然保持其生活能力。后面这种情况,称之为耐性。

1913年,美国生态学家谢尔福德提出了我们现在深以为然的耐性定律:生物对某项生态因子的需要,有一个最适宜的程度(最适度)。超过这些适宜范围,即超过生物体所能忍受的程度,此即为忍耐的最大限度。反之,若最适度降低,降至生物体不能忍受的程度,称为忍耐的最小限度。

这个定律,解释了植物在自然界的分布规律:即每一种植物总是有其一定的最适分布区,在最适分布区以内,生长发育最好,生长率最大,随着植物向着最大和最小限度两极发展,生长逐渐减退,在极限时则不能生存。

1973年,美国生态学家奥德姆作了重要补充:同一生物在不同的生长发育阶段对生态因子的耐性范围不同,通常在生殖生长期对生态条件的要求最严格。
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●植物抗旱性

植物抗御干旱的途径很多,大致可分为两类,一类来源于植物形态、解剖和生理上的特点。 另一类来源于原生质的性质,当原生质在失去相当多的水之后仍能保持生活力。

根系的深浅不同是某些植物之间抗旱性差别的一个重要原因。能在土中形成分枝繁多的直根系树木,就容易在比较干旱的地方立足;浅根系的树木却只能生长在土壤湿润的地方。

当干旱来临、叶子含水量开始下降时,抗旱植物气孔能灵敏地作出反应而迅速关闭。同时,叶子又具有较厚的角质层和其它结构特点(如气孔深深下陷),易使植物体内的水分状况保持稳定。植物气孔因生理干旱(体内水分亏缺)而关闭,能帮助减少水分丢失,从而推迟了水分亏缺发展到有害致死程度的时间,有利于植物抵抗干旱。 

具有一定抗性的植物遇到水分亏缺时,一方面叶内自动地增加脱落酸( ABA )的生成量,另一方面根部向叶子输送去的细胞分裂素( CK ) 比正常情况下减少。这两方面都会提高气孔的灵敏度,从而帮助叶子保持其膨压。

如果干旱的影响终于不可避免地深入植物体内,使细胞组织的含水量显著降低,细胞的忍受能力决定于脱水后保持生活原生质的基本构造的能力。不同种植物、不同器官和不同组织、同一植物器官在不同发育叶期的原生质抗性(耐干能力) 不同。细胞愈小(细胞的表面/体积比愈大),液泡在细胞内所占的空间愈小,则耐干的本领也就愈大。
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●植物抗涝性

另一方面,水涝对植物也有危害,植物对于水分过多所引起的土壤缺氧也有一定的适应。如果是逐步淹水引起土壤中的氧慢慢下降,则植物根系木质化也相应地增加。木质化的根尽管处在还原状态的土壤中,但还原产物也不易进入根系,这类根就不容易腐烂,耐湿性增大。
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●植物抗寒性

植物一般不能够保持原生质的温度以直接防御寒害。它的生理适应主要是原生质特性的改变:一方面是细胞中水分的减少,细胞汁浓度增加;另一方面是由于淀粉的水解,使细胞液内逐渐积累糖类。同时由于气温降低,植物生长减慢,糖类等物质的消耗减少,这就提高了细胞液的渗透压,减少细胞向细胞间隙脱水。细胞内糖类、脂肪和色素等物质的增加,能降低植物的冰点,防止原生质萎缩和蛋白质的凝固。这些溶质浓度愈大,冰点下降程度也愈大。 细胞内如能积累起较多的糖、某些氨基酸和蛋白质,就能减少结冰的可能性。

同一植株在发育进程中的耐冻能力也是会改变的。树苗、树木的在春季旺盛生长的枝条和正在开花的植株都对低温特别敏感。

植物组织的抗冻能力的大小与细胞的以下特性有关: 细胞的大小(细胞愈小抗性愈强),细胞的水化程度(指自由水含量的多少,水化程度愈低抗性愈强),原生膜的透性(透性大抗性强),细胞质的结构粘滞性(粘滞性低有利于抗冻),原生质蛋白质的亲水性和抗凝固性(亲水性强——即束缚水量多——和抗凝固性强,抗冻性也强)。
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●植物抗盐性

有些盐土植物的叶子上具有特殊的盐腺,根部从土壤吸入的盐经过这些盐腺分泌出体外。有研究认为植物对盐的忍受能力是完整植株的一种特性,而不是它的个别部分单独的生理活动所决定。也发现,一些栽培植物能在多盐的条件下发生适应性的变化(包括形态解剖结构和生理生化方面的变化)。

碳水化合物、某些氨基酸(主要是脯氨酸)、酰胺、花青素和类胡萝卜素、核酸及蛋白质等都对植物有某种保护作用。植物在多盐条件下的生存,取决于代谢过程的调节,以及“保护性”与“毒性”代谢中间产物之间的数量比例。能产生相对较多的上述保护性物质的植物就具有较大的抗盐性。

脱落酸( ABA )的浓度增大也有保护作用。ABA 能诱导气孔关闭,从而抑制蒸腾作用和植物对盐的被动吸收,因而有助于抵抗盐害。

植物呼吸增强也是一种适应性反应, 细胞由于在多盐条件下增强呼吸,从而获得了比少盐条件下更多的有用能量。这些能量有助于将离子与细胞内的要害部分分隔开,并且加强细胞内的维修活动。 
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●植物抗病性

植物抵抗寄生物侵害的最重要因素是物理障碍、寄生物生长抑制物质的存在和植物组织在营养上的不适合性。

许多植物器官的外部覆有角质层,角质层不易透水并比内部组织有较大的机械强度,它的厚度随物种、器官成熟程度和植物的生长环境而定。坚厚的角质层能阻止病菌芽管的穿透。

木栓形成层的形成是许多植物对创伤的一种反应。 木栓形成层产生的木栓细胞层可以限制菌丝的蔓延。

许多植物含有对病原物有毒的物质,已有大量的 证据证实这些物质能抵抗寄生物的侵染:酚类化合物、生物碱、植物醋、丹宁等。

植物细胞具有过敏性反应(或过敏性坏死反应):受到寄生物侵染时迅速坏死的保卫反应。抗病植物出现坏死较感病植物为快,侵入寄主细胞的病原物扩展的速度赶不上寄主细胞死亡的速度,病原物就会随着寄主细胞的坏死而死亡,不能进行扩大侵染。
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●植物抗虫性

植物的抗虫性主要通过下列四个基本特征来表现,即寄主的形态和解剖,寄主产生的化学驱拒剂,寄主产生的化学引诱剂和寄主的营养状况。

植物在个体发育进程中,所有形态和解剖方面物理特征的变化都与抗虫有关。如硬松类树种树脂道多而大者受虫害轻。另外,寄主植物会用器官脱落来阻止昆虫的侵害。

植物组织中化学驱拒剂的存在,能使昆虫在这种寄主上不能完成其发育阶段。化学驱拒剂或者以挥发状态存在于植物体周围,使某些昆虫完全避开植物;或者是在昆虫接触植物或取食植物组织后产生驱拒效应。 在寄主中还存在一种抗引诱剂,这种物质本身并无驱拒效应,但能降低其它化学物质对昆虫的引诱作用。

研究认为:立木之所以具有抗虫性,是由于它们缺乏足够的单菇类、脂肪酸、苯甲酸和乙醇等寄主引诱物质。
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●植物抗污染性

植物具有在污染物影响下,能尽量减少受害,或者受害后能很快恢复生长,继续保持旺盛的活力的特性。

植物对进入体内的水污染物,能结合并贮存在诸如木质部、细胞壁、液胞以及乳状胶汁中,使具不再参加代谢,不对植物产生毒害;某些毒物如金属元素进入植物体后,能立刻与体内的硫蛋白结合形成金属硫蛋白,而使毒性大大降低;有机污染物在植物体内的分解是在酶的作用下,通过氧化、还原、水解、脱烃、脱卤、芳环羟基化和异构化过程,能使体内毒性减少,甚至完全失去毒性。

对大气污染物,植物的抗气性,与植物栅栏组织和海绵组织的比值有一定的正相关。 抗性强物种,形态上,气孔数量多,但面积小,生理上,气体代谢能力弱。

土壤污染物来自于水和大气污染物,除一些植物对土壤中某些元素具有选择吸收能力,来消除和净化土壤中的有毒元素或重金属元素,所有植物枯枝落叶作为绿肥,能与重金属形成螯合物,可减少植物对重金属的吸收量。
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●植物抗风性

风,不仅能直接影响植物(如风媒、风折、风倒、风拔等),同时还能影响和制约环境中的温度、湿度、CO₂浓度的变化,从而间接影响植物生长发育。

植物适应强风的形态结构,常和适应干旱的形态结构相似。这是因为在强风影响下,植物蒸腾加快,导致水分亏缺。因此,常形成树皮厚,叶小而坚硬等减少水分蒸腾的旱生结构。

在盛行一个强风方向的地方,植物常常都长成畸形,乔木树干向背风方向弯曲,树冠向背风面倾斜,形成“旗形树”:向风面的芽,由于受风袭击遭到机械摧残和因过渡蒸腾而死亡;而背风面的芽因受风力较小成活较多,枝条生长较好。
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植物不同物种在进化过程中,以一定的方式来适应生态环境,表现出特定的形态、生理特性和生命周期,即生活型。植物生态层面的生活型决定着植物生理上的避逆性,避逆性因植物物种而不同。

植物相同物种长期在不同环境下经自然选择而分化形成的生态、形态和生理特性不同的、具有特定适应性的基因型集群,即生态型。植物生态层面的生态型决定着植物生理上的御逆性,御逆性因物种以及变种、变型而不同。

耐逆性是植物遭受胁迫发生的生理反应变化,因物种、变种变型、个体生长情况、不同的生长发育阶段而不同。
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在重新学习植物抗性的过程中,萌生和思索了5点成长感想:


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1.热爱生命,拥抱逆境。

每个物种都会遭遇和历经逆境,逆境不可怕。我们人类自古热爱着土地,现在也在努力利用不良环境条件下的土地,在干早瘠薄盐碱的土地上栽培农作物、树木,那些收成好些的植物,它们的苗木先要进行抗性(抗旱、寒、盐、碱、涝)锻炼。对于一个人,我们的土地就是生命的长度,即使身处所谓的逆境,每一天也应该抗争和努力,只要土地不荒芜,功不唐捐,总有收成。


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2.坚守理想,学会拒绝。

人与人之间本无差别,就是同一个物种。家庭条件、个人天赋及所受教育、长期辛劳积累、学习工作环境、所处成长阶段不同,人与人又确实有差别,如同植物的生态型,适应、忍耐、抵抗逆境的方式和能力不同。要学习植物的气孔关闭,懂得首先保持细胞的生活力。虽然植物叶片闭合气孔,会限制CO₂的进入,因而减弱了光合,但闭合气孔,才能抵抗胁迫和病菌侵入。所以,为了长远生存,可以缓慢成长,但一定要守持心灵,学会拒绝成长中的不利因素,摒弃影响个人目标实现过程中的诱惑。


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3.认知自己,勇于舍得。

植物应对病虫危害时,为了整体植株生存,具有过敏性坏死反应、脱落器官等行为的勇敢,可有效阻止侵害。人生匆匆,对影响自己实现人生目标的环境和人,敢于及时断掉。志向是一棵树,哪怕长成畸形的“旗形树”,也要扎深根抗强风,不屈不挠,不可随波逐流聊做一茎匍草。


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4.承受压力,寻找诗意。

植物受到水、大气、土壤污染,不只是被动吸收,它们会隔离、贮存、降解,减少毒性。对盐土,除泌盐排除,更重要的行动是增强呼吸,维持叶子的膨压,隔离纳离子,保护细胞。人的成长征途中,没有压力就没有进取。每个人都有生存压力,都有各自的人生追求。远离世俗,独善其身,是很孤独和寂寞的,外人不会理解你的远方,但自己要坚信荷就是出污泥而不染,终是开出了高洁的花朵。


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5.享受平凡,追求卓越。

和植物根植于土地一样,我们忙碌于平凡的生活。如同不同植物都有同样无奈而积极的穿越逆境的忍耐,我们每个人不论贫富贵贱都有同样忍受挫折、失意的悲凉和勇敢,即使明朝在位时间最长的万历皇帝,他的权力依旧受到儒家道德和文官集团的掣肘、制约。穿越过逆境的植物其实很普通,但却是卓越的。当我们在平凡的日子里坚毅追求着人生价值,在困苦的逆境中始终踏实勤奋地前行着,每一天都拥有着心灵的最适度,我们就已经梦想成真。

                                          2025.1.5-8.
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