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植物不是毫無知覺,它們有感覺還會耍心機—《酷自然》

遠流出版_96
・2017/02/22 ・1275字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 390 ・三年級

下一次當你在除草、靠在一棵樹上、讚美一朵盛開的花、津津有味的嚼著蘋果、薯條或蘿蔔時,不妨停下來想一想─植物雖然沒有大腦,但它們當然也是有感覺的喔。

「天啊!你怎麼了?」圖/《酷自然》

植物看得到

任何在窗臺上種過盆栽的人都知道,植物會感知光線並且向著光生長,向日葵之所以叫向日葵,就是因為它具有追蹤太陽的習性。在北半球,生長在空地上的樹木會有明顯朝向南方傾斜的向日性,幾百年來一直被用來做為辨識方向的自然幫手;在南半球則是向北傾斜。

植物聞得到也嚐得到

植物對於空氣、土壤及水中各式各樣的化學物質都相當敏感,附生植物菟絲子的芽甚至可以分辨嫩嫩的番茄株與老老的小麥梗,它們總是會朝著偏好的宿主植物方向生長,以便附生在宿主上。

植物有感覺

豌豆及牽牛花等爬藤植物有卷鬚或莖,能在碰觸到合適的支撐物時卷曲起來,有些植物則能感知比用指頭摘花的力道還要輕微的觸摸。西印度胡瓜能感知大於 0.25 公克的重量,而大部分的人若閉起眼睛,由其他人幫忙在手指上放東西,通常要超過 2 公克才會有感覺。

牽牛花能感知到適合的支撐物而攀爬其上。圖/He JiaWei @ Flickr

植物知道自己身在何處!

所有植物種子在發芽的時候,一定都是將幼芽往上伸展,根部往下,這種對重力的感知是一種本能,它的作用原理是微小澱粉顆粒沉落至植物的重力感應細胞(稱為平衡細胞)底部時產生的作用,這種能力在植物成熟之後仍然持續存在,樹木向旁伸展遇到障礙時會突然轉彎再次向上,若是將植物幼苗上下顛倒,幼苗會迴轉向上。

植物有記憶

用手觸摸含羞草或捕蠅草,它們會合上葉片,但是如果你重複給予刺激的頻率過高,這類植物將學會不再回應你的觸摸。

含羞草對人的觸碰是有記憶的!圖/久弘 劉 @ Flickr

植物會溝通……也會耍心機!

植物在遭受寄生、病害或者遭草食動物襲擊時,會釋放化學物質來警告周邊其他植物,這些化學物質能引發其他植物釋出有防禦效果的化學物質,例如味道苦澀的丹寧,讓這些吃草的動物知難而退。植物也會盡其所能的試著吸引能幫忙授粉或散播種子的動物,花與果實的外觀與香氣是用來招徠的廣告,花蜜的甜味及果實的糖分則是賄賂品。


《酷自然》書封

 

本文摘自《酷自然:給孩子的神奇自然知識》,遠流出版。


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遠流出版_96
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遠流出版公司成立於1975年,致力於台灣本土文化的紮根與出版的工作,向以專業的編輯團隊及嚴謹的製作態度著稱,曾獲日本出版之《台灣百科》評為「台灣最具影響力的民營出版社」。遠流以「建立沒有圍牆的學校」、滿足廣大讀者「一生的讀書計畫」自期,積極引進西方新知,開發作家資源,提供全方位、多元化的閱讀生活,矢志將遠流經營成一個「理想與勇氣的實踐之地」。


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為什麼吃甜的會蛀牙?——《生活中的東西都可以寫成化學式》

快樂文化
・2022/05/09 ・1404字 ・閱讀時間約 2 分鐘

來談談我們的敵人——蛀牙。

蛀牙的化學物語

導致蛀牙的主要原因有兩個。前面提過的蛀牙菌是其中一個因素,而蛀牙菌具體的名稱為「轉糖鏈球菌」,據說這種細菌常在孩童約三歲以前經由大人傳染,原因包括使用父母用過的筷子和湯匙,或輪流喝飲料等;另一個因素就是食物中所含的糖分,主要成分為「蔗糖」。

這兩個因素結合在一起時,就會發生以下情況:首先,轉糖鏈球菌利用蔗糖製造一種稱為「葡聚糖」的分子。葡聚糖的化學式為(C6H10O5)n,後面會再詳細說明。葡聚糖附著在牙齒表面,會成為轉糖鏈球菌的棲息地。此外,口腔中的其他細菌(根據統計,口腔中的細菌有 600 多種)也會混入其中。

這些附著在牙齒上的組合物稱為「牙菌斑」,有時也被稱為「齒垢」或「生物膜」(biofilm,又稱菌膜)。你可能在牙膏等的廣告中有聽過這些名詞。

之後,獲得棲息地的轉糖鏈球菌會產生大量的「酸」,引發去礦質作用,最終導致蛀牙。這個過程如下列所示。

轉糖鏈球菌生活在溫暖的葡聚糖裡,並分解出乳酸;事實上它們也會分解出醋酸,及一種稱為甲酸(HCOOH)的酸,但乳酸所佔的比例較高。這些酸會引發強烈的去礦質作用,溶解牙齒並造成蛀牙。

在這種情況發生前,必須好好刷牙,以澈底清除黏附在牙齒上的牙菌斑(葡聚糖+細菌)!即使是漱口,具黏性的牙菌斑也不易脫落,最有效的方法還是好好刷牙。而牙膏中含有研磨劑(可幫助去除汙垢的顆粒),能有效去除黏黏的牙菌斑。

不易蛀牙的甜食

上個單元我們說明了糖是如何引起蛀牙的。事實上也有一些分子的味道就和糖一樣甜,但卻不太容易引起蛀牙,其中最有名的分子之一就是「木糖醇」,你可能有聽過加了木糖醇的口香糖吧!這個分子的化學式為 C5H12O5,詳細的結構如下圖。

為什麼木糖醇味道甜甜的,卻不容易引起蛀牙呢?在回答這個問題前,我們先回想一下為什麼蔗糖(糖)會導致蛀牙。蔗糖是轉糖鏈球菌用來製造葡聚糖的材料,而反應過程中產生的果糖,會被轉糖鏈球菌做為養分來源,並分解出乳酸分子。

那木糖醇呢?首先木糖醇不像蔗糖是製造葡聚糖的材料,另外轉糖鏈球菌不會把木糖醇當成養分來源,所以也不會分解出乳酸。因此它們的味道雖然很甜,但卻不容易引起蛀牙。

這裡出現了一個問題。木糖醇和蔗糖的結構看來截然不同,但為什麼味道也是甜甜的呢?若像下圖一樣,稍微改變一下木糖醇的畫法,就會發現它的結構與構成蔗糖的葡萄糖和果糖很像,具有許多羥基這點也非常相似。

——本文摘自《生活中的東西都可以寫成化學式》,2021 年 11 月,快樂文化


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