笔下文学

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葵花向太阳，这是人们司空见惯的现象。其实向太阳的岂止是葵花，几乎所有的植物都具有趋光性。这是什么道理呢?

最早对这一问题进行研究的，是达尔文。他曾用草芦做过这样一次实验：把这种植物放在室内，就会很明显地发现，它的幼芽向有阳光的一面弯去。如果让幼芽见不到阳光，或将顶芽切去一段，它就不再伸向有阳光的方向。植物为什么会这样?还没等达尔文把这一奥秘揭示出来，他便离开了人世，给人们留下了一个未解之谜。

后来，德国植物学家苏定经研究发现，植物的趋光与否，全是由幼苗的顶芽来决定的。他曾做过这样一个实验：把野麦幼苗的顶芽切去，它就不向光了；如果把顶芽接上，它就又奔向阳光。所以他断定，在顶芽里，一定有种指挥植物趋光的东西，可这种东西是什么呢?

原来起到这种作用的，是一种名叫吲哚乙酸的植物生长素。这是美国植物生理学家弗里茨·温特在1926年发现的。他让植物的芽鞘一面得到阳光的照射，一面得不到阳光的照射，发现芽鞘逐渐弯向了有阳光的一面。由此，他便从芽鞘里分离出了植物生长素——吲哚乙酸。经科学家的研究发现，这种化合物是怕见阳光的。所以，当阳光照射的时候，它便跑到了没有阳光的一面，结果促进了遮荫部分生长加快，受光部分则生长缓慢，由于重力的作用，植物便弯向了有阳光的一面。

也有人从不同角度来研究植物的趋光性。前些时候，美国得克萨斯州立大学的学者斯坦利·鲁，把植物的趋光性称为生长性运动，是由电荷引起的。他认为，在阳光的作用下，植物的生长点内发生了细胞的电极化，向阳面获得的是负电荷，背荫面则产生了正电荷。带有负电荷的植物生长素便向带正电荷的背荫面转移，结果促进了背光面的快速生长，便形成了向光弯曲。

美国俄亥俄州立大学的科学家迈克尔·埃文斯又提出了一种与众不同的观点，认为对植物的生长方向起着重要作用的是无机钙。植物的向光性弯曲，是因为胚芽里含有大量的无机钙所致。

关于植物的趋光性问题，科学家们还在继续探讨，做结论还为时尚早。这个谜一旦被彻底揭开，人们对植物的认识就会又跃上一个新台阶。

大豆

大豆的老家在我国。

我国的大豆栽培已经有4500多年的历史了。最初在黄河中、下游和长江中、下游地区栽培，到了明清时代，大豆就已遍及全国各地了。现在，我国北至黑龙江，南到海南岛，西至新疆、西藏，几乎各省区都种大豆。

世界上其他任何一个国家的大豆，几乎都是直接或间接地从中国传过去的。在2000年前，朝鲜和日本首先从我国引种大豆，1793年大豆被引入法国，1786年引种到德国，1790年传入英国，1804年美国才开始有关于大豆的记载。1983年，我国的大豆在维也纳万国博览会展出后，进一步震惊世界，于是很快便传遍了世界各地。不过，发展最快的应该是最近的40年，特别是美国和巴西发展最快。

大豆在我们国家的分布相当广，可是，由于我国各地的温度情况、降雨量的多少、光照时间的长短等自然条件、栽培条件的差异，所以大豆在我们国家的分布是很不平衡的。它主要集中在黑龙江、吉林、辽宁、河北、山东、河南、江苏、安徽等8个省，而且主要集中在东北的松辽平原、三江平原、黄淮平原。这八省的大豆种植面积占全国种植面积的77％，总产量占全国大豆总产量的81％。

蚕豆

蚕豆为什么叫蚕豆?它是从哪里来到我们国家安家落户的呢?它又为什么会在我们国家安家落户呢?

一般人都觉得蚕豆的老家在西南亚高原到北非这些地区，因为在那儿曾经发现有野生蚕豆。并且认为，里海南岸是我们现在种的蚕豆中的小粒亚种的起源地，阿尔及利亚北部的地中海沿岸是大粒亚种的发源地。有位叫丘比雷罗的科学家认为近东是蚕豆的起源中心，然后从中心向四周传播，随着文化和商业的发展传到了欧洲；沿着北美海岸传到了西班牙；沿尼罗河传到了埃塞俄比亚，并且形成了第二起源中心：从美索不达米亚传到印度。

蚕豆被人类驯化种植已经有很久很久了，在瑞士“湖滨居地”新石器时代遗址中曾经发现炭化了的蚕豆籽粒。《旧约》中就记载了蚕豆这一作物，大概公元前1000年以前古希伯来人就已经种植蚕豆。在公元前2400年古埃及第五王朝丧葬的寺院里和公元前2140年至公元前1850年的罗马十二王朝的坟墓中都发现了蚕豆种子。西方蚕豆传到我国的时间大约是在13世纪，据说阿拉伯人曾在我国的元代将蚕豆传到我国的云南和四川。在《太平御览》中记载说：“西汉时张骞出使外国，得胡豆种归，今蜀人呼此为胡豆。”这里的胡豆指的就是今天的蚕豆，这就说明我国种蚕豆已有2000多年的时间了。不过还有些考古材料证明它的时间更长，如在1956年和1958年在浙江吴兴发掘的新石器时代晚期的钱山漾文化遗址中就出土了半炭化的蚕豆种子，而这距今天已经有四五千年的时间了。所以，我们国家是不是历来就有蚕豆，意见还不太一致。不过，在我国云南丽江一带有一种蚕豆叫拉市青皮豆，种植时间已经很久了，据说它是在那儿土生土长的。

现在，世界上很多地区都有蚕豆种植，大约有45个国家，主要是在北纬60度至南纬48度之间的地区。亚洲的面积最大，其次是欧洲和非洲，主要集中在里海和地中海沿岸国家，比如西亚的土耳其、叙利亚等国家，北非的阿尔及利亚、埃及、苏丹、埃塞俄比亚等国。世界上栽培面积最大的国家要数中国、印度和巴基斯坦了。

目前全世界蚕豆的种植面积有5000万亩。我们国家的种植面积最大，在50年代的时候，全国种植面积曾经达到2400万亩，每年可以生产30亿公斤以上的籽粒。现在的种植面积约2000万亩，仍然是世界上种植面积最大的国家，总产量占世界总产量的2／3。在我国的长江流域地区主要是种冬蚕豆，四川、云南的面积比较大，都在350万亩以上，江苏、湖北每年也在300万亩左右，种植100万亩左右的省有湖南、浙江和安徽等省。春蚕豆的面积不大，一共才100多万亩，主要在甘肃、青海、新疆、内蒙古、西藏等地。现在全世界蚕豆的平均亩产是82公斤，小面积高产纪录是600公斤。我国的平均产量在200～300公斤左右，最高产量是521公斤，所以说，蚕豆也是一种高产作物。

蚕豆种子中含有丰富的蛋白质，一般在20％～40％，是植物蛋白的来源之一。我国以前对蚕豆的研究不多，直到最近的20多年，才引起人们的重视。

大豆的用途

一提起大豆，无论是城里人还是村里人，都会很自然想起豆腐。的确，做豆腐的原料就是大豆，可是大豆不仅能做豆腐，它还有很多其他用途，它在我国人民的生活和国民经济的发展中都有很重要的意义。

我们知道，大豆是豆科作物，豆科作物的根上都有根瘤菌和它共生。根瘤菌有一个十分重要的特性就是，它能把空气里面的氮气给固定下来，供给大豆生长发育用。而且一般情况下，大豆生长发育所需要的2／3左右的氮素营养都是靠根瘤菌从空气里面吸收固定以后提供的。氮素又是产生蛋白质的重要原料。大豆在收获后，有很多残茬，根系和养分又留到了地里，就像给地里施肥一样。所以农民朋友有句话说得好：“大豆不瘦田，种一季保两年。”这就是说，今年种了豆子，它提供的营养一直可以保持到下年。种玉米、高粱等就没有这种效果，它们自己需要的养分比较多，而且自己又不能固定空气中的氮素营养。如果总是种玉米、高粱这种作物，地里不多施肥料，地会越种越差，严重影响产量。所以说，种大豆还可以养地，使地越种越好。

我们国家养猪、鸡等牲畜、家禽时，主要饲料是谷糠、麦秆等，这些饲料里的主要成分是光合作用产生的碳水化合物，含氮比较少，也就是说里面的蛋白质含量十分不足。所以，喂出来的猪肥膘多，瘦肉少；喂出来的鸡长油多，下蛋少。这样一来，它的价格自然就比较低，而且关键是它的产品质量差，营养价值低，不受广大消费者的欢迎。从现在市场上卖的猪肉价格来看，肥肉的价格比纯瘦肉的价格一般要低20％～30％。大豆的籽粒中含有40％左右的蛋白质，秸秆中含有57％的蛋白质，如果把大豆生产加工后的副产品和粉碎后的秸秆充分利用，来饲养牲畜，效果会非常好。但是由于我国大豆生产的发展速度还不是很快，即使把这些副产品全部利用，目前也不能满足需求。所以，我们必须要大力发展大豆生产，并与畜牧生产结合起来。

豌豆与果蝇

俗话说：“种瓜得瓜，种豆得豆”；“一母生九子，九子各不同”。这说明，我们的祖先很早就在生活和实践中认识到了生物遗传和变异的特性。在我国，秦代时的人们就已经知道用马和驴杂交，以创造出役用价值更高的骡子，说明当时的人们对变异和杂交现象已经有了比较深的认识。当然，我们的先人们进行的大多是一些比较零星的实用性实践活动，并没有对遗传变异进行系统的研究，最早进行比较系统的遗传研究的是奥地利的科学家孟德尔。说起孟德尔，还有一个令人感叹的故事呢！

1900年春天，荷兰植物学家德菲利斯、德国植物学家考伦斯和奥地利植物学家柴尔马克三人，几乎同时在不同地方通过植物杂交进行遗传实验研究；为了解释自己的试验结果，他们查阅了很多文献；在查阅文献的过程中，三人不约而同的发现了孟德尔于1866年发表的论文《植物杂交的试验》，这才使这篇被埋没了35年之久的论文重见天日，并引起了生物科学界的极大重视，为什么呢?因为孟德尔早在这三位植物学家之前几十年就已经进行了认真周密的实验，并通过实验对生物遗传和变异进行了系统的研究和分析，揭示出了生物的遗传规律。从此，孟德尔被公认为遗传学的奠基人，并以他卓越的科学成就而誉满全球。而此时，他早已离开人间16年了。

孟德尔1822年生于奥地利赞多夫一个贫苦的农民家里。他幼年时很聪明也很好学。在他21岁的时候，因生活困难，被迫中途辍学，进入布隆修道院做见习修道士，虽然孟德尔是一名天主教神父，但在自然科学领域，他却是一名唯物主义者。1851年～1853年，他在维也纳大学学习自然科学，在这期间，他对自然科学产生了浓厚的兴趣。孟德尔博学多才，他不但对植物学感兴趣，对物理学、数学等其他自然科学也都有很深的造诣。

1853年夏，孟德尔又回到了布隆修道院，开始了他艰苦的实验经历。他利用后花园开辟了一块实验地，种植了豌豆、南瓜、紫茉莉、山柳菊、玉米等植物，还饲养了老鼠和蜜蜂，他利用这些植物和小动物作为材料，进行杂交试验。孟德尔最成功的就是豌豆杂交实验，这项遗传实验从1856年开始，直到1864年才结束，共进行了8年之久。

孟德尔在实验方面是非常认真的。他的实验思路谨慎周密，在选材上也很是审慎小心。他选用豌豆作为主要研究对象就不是偶然的，因为豌豆作为遗传学研究的材料有许多优点：一是豌豆是严格的自花授粉植物，而且在开花之前就完成了授粉作用，这就避免了由于天然杂交而引起的混杂；其次是豌豆生长期短，容易栽培；还有就是豌豆的花朵较大，便于人工操作，以及豌豆的变异较多等优点。

孟德尔反复研究了豌豆的七种相对性状的遗传变异情况，而且用数学统计的方法分析了实验结果，他发现：开红花的豌豆同开白花的豌豆杂交后，第一代全部开出红花；杂交一代自交产生的杂交二代，开红花的约占3／4，开白花的约占1／4。也就是说，杂交二代豌豆开红花的植株与开白花植株的数量之比是3∶1。

孟德尔在解释这一性状的遗传行为时认为，在开红花的豌豆和开白花的豌豆杂交后，第一代杂交后代全部开红花，这说明豌豆开红花的性状遗传下来了，而且呈显性；而豌豆开白花的性状虽然也存在于豌豆花中，但隐而未现，因此叫做隐性；到了杂交的第二代中，开红花的豌豆占到3／4，其中只含有红花性状的占1／4，同时含有两种性状而红花性状呈显性、白花性状呈隐性的占1／2，开白花的也就是说只含有白花性状的占1／4。这个实验证明，杂交植物的不同性状在它的第一代后代中会全部包含，只不过有显性和隐性的区别；在第二代之后，这些植物的不同性状会通过一定的规律逐步分离出来，返回到其原来的状态中去。这就是著名的孟德尔分离定律。

同时，孟德尔还研究了子叶的颜色、种子的圆皱、植株的高矮等性状的遗传和变异行为。他发现，如果同时考察两对性状，如花色和株高时，性状的分离是互不干扰的，在杂交二代里，红花高秆、红花矮秆、白花高秆和白花矮秆的比例接近于9∶3∶3∶1（高秆为显性性状），这就是植物遗传学上著名的孟德尔独立分配法则。

孟德尔的工作揭示了生物遗传的两个基本规律——分离定律和自由组合定律，后人统称为孟德尔定律。