植物界中的猎手

      ①动物以植物为食是天经地义的，若是一株植物吃掉了一只老鼠，可就稀奇了。然而，自然界中真有一些植物能够挑战动物，数量还不少。目前发现的能够捕食动物的植物就有近千种，除大名鼎鼎的猪笼草外，还有捕蝇草、瓶子草等。不过，这些植物一般只捕食苍蝇、蚂蚁之类的小昆虫，所以它们都被称为食虫植物。

      ②食虫植物生活地区的土壤十分贫瘠，如果同普通植物一样，仅仅靠根从土壤中吸收氮、磷元素，就可能营养不良。这就迫使它们进化出了极富创意的生存策略，借助独一无二的捕虫本领开洋荤、打牙祭，以补充生存所必需的营养。

      ③但植物要战胜比它们敏捷得多的动物谈何容易，所以以静制动的最佳策略之一就是设置陷阱。几乎所有的食虫植物都是用叶来设置陷阱的，由叶变态而成的陷阱非常精巧。猪笼草捕捉昆虫的器官是捕虫笼，也叫捕虫瓶、捕虫囊，像吊篮一样的笼子摇曳于纤长的茎秆之上，其设计之奇妙、造型之优美在植物界中绝无仅有。

      ④形成猪笼草捕虫瓶的叶，分叶柄、叶片和卷须三部分。卷须尾部扩大并反卷形成瓶状，下半部稍膨大，瓶口上有盖子，就形成了捕虫瓶。里面有半瓶左右的液体，类似胃液，酸性很强而且含有消化酶。那么猪笼草是如何诱使小动物中招的呢？

      ⑤以前，人们认为猪笼草靠瓶口上艳丽的色彩和瓶盖上香甜的蜜汁引诱昆虫，然后趁机杀死并消化掉它们。然而，这种说法并不完全准确。其一，猪笼草的瓶盖并不能通过敏捷的闭合来捕捉猎物。其二，瓶盖上的确有蜜汁，但蜜汁的分布不限于瓶盖，瓶口上也有分布。而且，尽管地上的昆虫离瓶口很远，猪笼草也有办法把哪里有最多最甜的蜜汁的秘密悄悄地告诉它们。猪笼草从茎秆开始就分泌少量蜜滴，一直断断续续地延伸到捕虫瓶，贪吃的小昆虫只要吃了第一滴蜜，就会随着那诱人的味道一步一步追踪到蜜汁最多的捕虫瓶的瓶口，最后自投罗网。

      ⑥瓶口有一层十分光滑的蜡质，沉醉于蜜汁的昆虫一不小心就会掉入瓶内。它们挣扎着想要爬出来，但瓶子的内壁有浓密的倒刺，顺着这些刺落下去时畅通无阻，而要逆着这些刺爬上来却比登天还难。对于善于飞行的昆虫来说，黏稠的蜜汁和消化液会让翅膀难以展开。此外，由于瓶盖阻挡了上部射入的光线，且有些猪笼草的瓶身上还有一些明亮的白斑，这就迷惑了落入瓶中的飞虫。它们误以为白斑就是瓶口，不断地尝试从那里飞走，直到最终筋疲力尽地落入消化液中。

      ⑦当然，也有昆虫深知安全第一的道理，例如聪明的蓝翅黄蜂，它们在瓶口舔食美味时非常谨慎，用几条长腿紧紧抓住捕虫瓶的外侧，看起来好像万无一失。可是，当它们酒足饭饱准备离开时，忽然如同醉了一般，一头扎进捕虫瓶中。原来，在猪笼草的蜜汁中，含有麻醉剂。猪笼草进化出如此完美的诱捕机制，让人不禁感叹大自然的神奇。

      ⑧猪笼草就是凭着这样的生存智慧冲破土壤的束缚，与恶劣的环境抗争。当我们领悟了猪笼草的生存策略和智慧以后，我们就会对其肃然起敬，就不会因为喜爱其娇艳奇异的捕虫瓶而去进行野外采集，也不会去破坏或污染其生存环境。如果我们能参透猪笼草和其他生物的生存智慧，我们的际遇也许将迥然不同。

                                                                                                                                         （选自 2016年第3期《百科知识》，有删改）

植物聊天

    ①随着科技的进步，计算机网络已成为人们传递和获取信息的重要途径。近日，有科学家研究发现，原来人们眼中那些被动的、只能站在一个地方等待被砍掉或吃掉的植物，也像人类一样，都会构建自己的联络系统。特别是草本植物，例如草莓、芦苇或是羊角芹都能自发地构建这种系统。

    ②在这个联络系统中，每一株植物都会释放和接收特殊信使物质所携带的信息，并与其他植株共享信息。这种传递信息的方式和人类的网络聊天十分相似，因此科学家形象地称之为“植物聊天”。但是让人们好奇的是，植物们在这个聊天网络里都聊些什么呢？

    ③科研人员发现，一些聪明的植物会在危险迫近的时候通过这个网络传递警告信息，从而有效地减轻植物受侵害的程度，提高植物的生存能力。如果有一株植物被毛虫咬食了，那么在同一个网络中的其他植物都会接到内部的警告信号。在接到警告信号之后，那些还没有被咬食的植物就会进行化学物质防御和机械防御，使自己不易受到侵害。此时，毛虫就像打了败仗的士兵，无计可施了。可见，聊天网络功不可没。

    ④当然，任何事物都可能有利弊两个方面，植物的聊天网络也是如此。就好比计算机网络上流行的病毒，在植物聊天网络中，有些特殊病毒就利用网络进行传播，致使整个网络内的植物都可能被感染。

    ⑤这项研究令人称奇的地方，在于它改变了人们对植物的传统认识。现在我们才发现，我们身边那些最常见的植物其实早就是网络聊天的高手了。

（选文有删改）

①然而，雌虫的触角末端却只有6条流苏，而且又窄又短。

②它们常常直竖着身子坐着，像人们用手一样，用前爪往嘴里送东西吃，可以说松鼠最不像四足兽了。

③它们好像很怕强烈的日光，白天躲在窝里歇凉，晚上出来练跑，玩耍，吃东西。

④刚生下来的仔熊猫却小得出奇，仅相当于母体重量的千分之一。

    ①在中国北方，沙尘暴是短期或中短期的灾害性天气：沙尘暴在其源区造成地表严重风蚀，使土壤荒漠化；在降尘地区造成严重空气污染，容易诱发眼睛和呼吸系统的疾病，甚至造成户外活动的人畜伤亡；沙尘暴会使能见度降低，影响交通运输；还会对建筑物和水利设施造成污染和损害……

    ②沙尘暴也是大气层中规模最大物质和能量迁移过程之一。2006年4月16日至18日，北方地区曾出现一次强沙尘暴，致使北京一夜总降尘量达33万吨。2010年3月12日，源于新疆和田的沙尘暴，侵袭的地区面积达320万平方公里，3月20日袭击北京，使机场的能见度降低到不足800米；3月22日抵达台湾高雄，当地最高的建筑物被沙尘笼罩，以致模糊。

    ③大量沙尘在大气层中的输运会影响全球的天气演变，并对生态环境产生影响，但是也有某些积极作用：以沙尘为核心的气溶胶能够反射相当部分的太阳辐射，从而抵消由于温室气体排放所造成的大气层温度升高。撒哈拉沙漠的尘埃可随上升气流漂移到7000公里以外的大西洋和南美的亚马孙地区，而富含矿物成分的沙尘滋养了亚马孙的热带雨林。在澳大利亚形成的沙尘可漂移3500公里到达马来西亚和新加坡，滋养马来西亚丘陵地区的土地，这是马来西亚热带雨林繁茂、植物品种众多的重要原因。在西亚和中国西部产生的沙尘暴可在大气层中航行10000公里，降落在北太平洋、遍及阿拉斯加和夏威夷之间的海域，尘埃中丰富的矿物质是该海域浮游生物的营养物，而这些浮游生物又是渔业资源的饵料来源，由此滋养了北海道渔场。

    ④另外，沙尘呈碱性，可以中和水蒸气中的酸性成分（二氧化硫等），对抑制酸雨有一定作用。

奇妙的“细菌电池”

史峰

    电池作为“可移动电源”已经成为生活中的必需品，但是传统的“化学电池”中含有各种有毒物质，数不尽的“化学电池”对环境的污染程度甚至到了让人触目惊心的地步! 

    1910年英国科学家意外地将实验材料铂掉进了大肠杆菌的培养液里，结果发现在铂的一个端头产生了电压。这个发现让科学家们惊讶万分——原来细菌也可以发电！ 

    后来，美国科学家筛选出一种发电细菌，利用这种细菌制造出了可以在太空飞船上使用的“细菌电池”，他们想让这种细菌在分解宇航员尿液的过程中产生电能，这样既可以改善太空飞船上的卫生状况，又可以给太空飞船提供电力，可谓是一举两得。虽然这种细菌分解尿液的能力足够，但放电能力却还是不足，由此“细菌电池”的应用研究并没有取得完全成功。 

    1990年，英国的科学家在糖水中添加了一些芳香类化合物作为催化剂，并不断往电池水液里充氧气，让发电细菌和它们需要分解的物质充分接触，从而大大提高了细菌产生电能的活力，“细菌电池”的电能输出量大增，完全达到了实用标准。据测算，细菌发电的转换效率达40%，这明显高于火力发电30%左右的转化效率，更是远远高于“化学电池”10%的转化效率。 

    最让人兴奋的是，细菌电池是绝对“绿色电池”，它的废弃物对环境不但没有丝毫的危害，反而有益——如果把发电细菌的分解物由糖换成锯末、秸秆、落叶等废有机物，细菌电池在输电的同时，还净化了环境。 

    前面的“发电细菌”都是在“分解有机物”的过程中产生电能的，用这种细菌来发电，可以获得足够实用的电量，但无法把这种电池做的太小，太小无法提供足够的“分解空间”。很明显电池的大电量与电池的小型化成为一对极端矛盾。 

    不久前，美国一家“细菌电池”研究机构的科学家发现了一种“异样”的发电细菌，这种细菌不是靠分解有机物产生电能的，而是靠挤压产生电能——这种细菌的身体内含有“压电性”蛋白质。所谓“压电性”是指给予外力挤压后就能产生电能的性质，简单地说就是“一压就发电”。 

    科学家把这些细菌“加工”成薄片结构，然后把薄片叠加成手机电池的模样，并为它装配一个可持久产生内缩压力的外壳，这就相当于对这些细菌聚合体施加了一个持久的压力，于是这个用细菌叠加成的电池就产生了持久的电流，其产生的电力可以点亮手机屏幕。 

    这个实验结果让科学家兴奋不已，因为通过技术改进，他们很快可以制造出形态小、电力足的商用“细菌电池”。到那时。那些对环境有害的“化学电池”将被这种完全无害的绿色“细菌电池”所代替了。

（选自《科学启蒙》2013年第1期）

药品环境污染

    ① 过去30年，科技的快速发展大大提高了世界各国的医疗水平和应对各类疾病的能力。然而，伴随着各类药品的广泛使用，不少人开始意识到，人类社会在21世纪面临着一个不容忽视的新型环境污染问题即药品环境污染。

    ②药品环境污染是个全球性问题。《环境毒理学与化学》杂志新近发布了一份德国IWW水研究中心的研究报告，名为《环境中的药品——全球现状与视角》。该报告中提到，通过对世界范围内搜集的1016篇药品环境污染原始研究文献和150篇综述文章进行分析，在覆盖联合国五大区域的71个国家的水、土壤等环境介质中，发现了631种药品及其转化物。其中16种药品残留在上述所有区域的地表水、饮用水和地下水中，包括多种抗生素、止痛药和激素。在收集的检测数据中，关于地表水和废水中的药品含量的数据分别占了总数的47%和40%，地下水和饮用水占了8%。

    ③之所以可能发生药品环境污染问题，与药品的设计及其在生物体内的作用原理不无关系。药品在进入人体或动物体内，其活性成分有一部分在性质未发生变化的情况下被排出体外，这些物质可能直接或通过废水系统等进入环境。一般来说，口服用药剂量中30% ～90%的活性成分最终会被排出体外。人类用药量的增长和大规模集约化养殖场使用的大量抗生素和激素类药物也使得经由体内排放到环境中的药物量急剧增大。

    ④另外，不仅仅是_______这一途径，在药品的生产和废弃过程中也可能会有部分药品成分被排放到环境中。这些废弃药品中的活性成分可能会进入饮水系统，在蔬菜和水产品中蓄积，最终影响环境和人类健康。

    ⑤在环境残留的各种药品中，抗生素类药物可能具有更为严重的影响。对于公共卫生来说，尤其需要关注日益严重的抗药性病原体问题，如果不采取有效应对措施，估计到2050年，耐药性问题将可能导致每年有约1000万人过早死亡。

    ⑥残留药品还会对生态系统造成破坏。1999～2007年间，印度的秃鹰数量急剧下降，减少95%以上。人们调查后发现，导致秃鹰死亡的原因是秃鹰食用的家畜尸体中含有止痛药双氯芬酸。在印度政府对这种兽药下了禁令后，秃鹰数量有所回升。

    ⑦目前，国际社会已经认识到了药品环境污染这一问题的严重性，并呼吁展开全球行动。解决药品环境污染问题，环境监测和污染治理固然重要，但更有效的方式是加强药品生产、使用和废弃的管理，减少药品向环境中的排放，这需要政府、企业和公众等多方参与，包括执行严格的药品生产经营注册和许可制度，合理适当开处方，改善药品包装设计和减少畜牧业用药等。此外，开展宣传教育活动，提高公众合理用药意识，及时回收废弃药品，也可以有效控制药品环境污染渠道，比如在社区卫生机构设置回收设施，收集来自居民的过期及多余药品，在居民购买药品时向其发放废弃药品污染环境的宣传单等都是有效措施。

（选自《百科知识》，2017年第2期，有删改。）