荷花的历史是怎样的?
莲藕。是被子植物最早的种类之一。根据古植物学家研究的化石,1.35亿年前,莲属植物分布在北半球的许多水域。当时,在巨型爬行动物恐龙急剧衰退的后期,它在地球上的生长时间远早于人类祖先的出现(200万年前)。根据前苏联A.H. Christophevich的《古植物学》(1965),在北美北极和亚洲阿穆尔河流域(即黑龙江)的白垩纪地层中,以及欧洲和东亚(库页岛)和日本的渐新世和中新世地层中都发现了荷花化石。当年地球上的温度比现在暖和,大约有10~12种莲属植物,分布在五大洲。随着后冰期的到来,全球气温下降,使得许多植物灭绝,而另一些则被迫漂流而去,彻底打破了原有的地理分布。由于这场灾难,莲的两个品种幸存了下来,它们的分布范围缩小了。中国莲(莲)分布于亚洲和大洋洲北部,以及N.lutea,漂流到北美。古植物学家还指出,在日本北海道和京都发掘的更新世至全新世(200万年前)的荷花化石与现代中国荷花相似;在中国,你在做什么?000万年前的荷叶化石与现代中国荷花相似。20世纪70年代,石油化学工业部中国石油勘探开发规划研究院和中国科学院南京地质古生物研究所在《渤海沿岸地区早第三纪孢粉》一书中记载,在辽宁盘山、天津北大港、山东垦利、广饶和河北沧州发现了两种荷花花粉化石。在第三纪热带植物地理区的中国海南岛琼山长昌盆地地层中也发现了莲属植物化石。目前,原始野生荷花仍分布在黑龙江省抚远、虎林、通江、尚志等县的湖泊和沼泽中。以上说明荷花是冰河时期以前的古老植物,属于孑遗植物的代表,如野牡丹、银杏、中国鹅掌楸、北美红杉等。,没有被冰河时期的冰川吞噬而幸存下来。
二连叶防水自洁之谜
荷叶表面附着无数微米大小的蜡质乳突结构。用电子显微镜观察这些乳头状突起时,可以看到每个微米级的乳头状突起表面附着着许多结构相似的纳米颗粒,科学家称之为荷叶的微纳双重结构。正是这些微小的双重结构,使得荷叶表面与水滴或灰尘的接触面积非常有限,所以出现了水滴在叶面滚动带走灰尘的现象。水不会停留在荷叶的表面。
三种断裂关系的科学解释
说到荷花,自然要提到莲藕。荷兰属于睡莲科,多年生草本植物,种植在浅池中。它的茎生于泥中,蜕变成根茎,即莲藕,也叫莲藕。莲藕在淤泥中横向生长,靠基茎上的须根吸收养分。莲藕自古以来就是人们喜爱的食物,因为它肉质脆嫩,微甜,含有大量淀粉,营养丰富。
当我们折断莲藕时,可以观察到无数长长的白色莲藕连接在折断的莲藕之间。为什么会出现这样的现象?
有必要观察莲藕的结构。原来,植物生长和运输水分和养分所需的组织叫做导管和管胞。这些组织在植物中向四面八方延伸,在叶、茎、花、果实等器官中就像动物体内的血管一样畅通无阻。
植物导管的内壁会在某个部位特别加厚,形成各种纹理,有的是环形,有的是梯形,有的是网状。而莲藕导管壁增厚的部分是连续螺旋的,称为螺旋导管。莲藕断裂时,导管内壁增厚的螺旋部分被分离出来,变成直径只有3 ~ 5微米的螺旋细丝。这些细丝很像拉伸的弹簧,在弹性极限内不会断裂。一般可以拉伸到10 cm左右。
莲藕丝不仅存在于莲藕中,也存在于藕梗和荷叶中,只是更纤细一些。如果你挑一个莲梗,尽量把它掰成几段,像一长串绿色的小“灯笼”一样提起来。就是这种细丝连接着这些绿色的小“灯笼”。这种灯丝看起来很像。如果放在显微镜下看,你会发现它其实是由3 ~ 8根更细的细丝组成的,就像一根棉纱是由无数根棉纤维组成的一样。
莲藕丝的细腻缠绵,早就引起了古人的注意。唐代孟郊的诗《曲阜》中有一句“我心在藕,虽断犹连”。后来人们就用“断了丝”这个成语来形容关系虽然断了,但是恋情还是连着的。
4000年古莲萌发之谜
沈女士是美国加州大学洛杉矶分校的植物学家。她在自己的实验室里培育各种植物,但她最珍惜的是两棵古老的莲花树——这两棵都有大约500岁了。
“普通的花只能存活几年。”沈女士说:“这两棵古荷树很不一样。他们的种子经过了几百年的洗礼,现在已经发芽开花了。”
沉睡千年的古莲醒了。
几年前,沈女士参观了北京的中国植物研究所。当她回到美国时,她在北京的同事给了她七粒莲子。“据说这些种子是从东北部的湖泊沉积物中挖掘出来的。我知道他们很老了,但我不知道确切的数目。”沈女士说,“我当时没有足够重视它们,但我的实验室同事约翰·萨森发现了它们的价值。”
约翰·萨森(John Sassen)用碳同位素测试仪鉴定了古代莲子的年龄,发现它们其实是1200年前遗留下来的!更让人惊讶的是,当沈女士用刀片把种子的外壳剪掉,浸泡在培养液中,没多久就发芽了!
不幸的是,这些种子发芽后存活时间很短,但它们已经被列为世界上最古老的可以发芽的种子。
千年的种子还能发芽吗?!这引起了沈女士的极大兴趣,她决定再次回国寻找这些神秘的生命。当时,沈女士已经是国际植物学领域的知名学者,许多科学家都愿意帮助她完成这项研究工作。
科学之路并不平坦。
沈女士带到美国的第二批古莲子有21粒,都是200-500年的陈年。1997期间,沈女士在德国学习荷花栽培技术。通过“小手术”,第一颗种子发芽了,但只存活了不到三个月。
“在接下来的三年里,我在加州植物研究所培育了另外三颗种子,但它们都没有开花——显然,我用错了方法。”沈女士回忆往事说:“这两颗种子开花了,好像很幸运。这是你现在看到的两棵树,一棵408岁,一棵466岁。”
古代荷花虽已开花,但与现代荷花不同,不能完全适应现代环境。“我正在尽最大努力让它们茁壮成长。”
按照沈女士的说法,莲花能活这么久应该是有特殊原因的;如果能找到荷花长寿的内在机制,人类将受益匪浅,比如解决粮食储存问题,减少世界饥饿人口,可能延长人类寿命。
关键问题是:荷花长寿的秘诀是什么?沈女士说,可能和土壤的辐射有关。
盖曼·哈伯特是一名化学家。他和沈女士一起工作。哈勃克发现古代莲花种子周围的土壤会发出轻微的辐射。“虽然辐射强度很低,但几百年后的效果还是相当惊人的。”沈女士解释说,“这可能是古代莲子能存活至今的原因。”
据悉,沈女士目前还剩下15粒种子,打算提供给其他科学家,让研究项目在全球范围内开展。"莲花从泥中出来,没有被污染,所以它在佛教中代表着特殊的意义."沈女士说:“现在我们要找出荷花长寿的秘诀,造福全人类。”
沉睡在地下千年的古莲如何绽放?
这和莲子的结构有关。莲子的外层种皮坚硬致密,像一个小小的“密封袋”。将种子密封在里面,可以防止外界水分和空气的渗透,防止种子内部水分和空气的流失,所以莲子的生命活动极其微弱,相当于处于休眠状态。这是古莲子仍有生命力的重要原因。
此外,还与古代莲子埋藏的环境有关。这些古莲子埋在约30-60厘米深的泥炭层中,泥炭具有良好的吸水性和防潮性;再加上泥炭层覆盖着厚厚的土壤,所以古莲子几乎处于封闭的环境中。在这样的环境下,古莲子不具备生根发芽的条件,所以能保存生命力。
五莲生长繁殖如此之快的原因。
第六,科技发明源于荷花
从20世纪70年代开始,从事植物分类研究的德国波恩大学植物研究所所长威廉·巴特洛特(William Barttelot)和他的团队通过电子显微镜研究了一万多种植物的表面结构。这项研究最终揭示了一个有趣的现象:在荷叶上倒几滴胶水,胶水不会粘在叶片上,而是会滚下来,不留痕迹。叶子上覆盖着一层很薄的蜡晶,是干净的,这是防水叶的特点。这一现象引起了Barttelot的好奇心,并提出了抗水性和抗污染性之间存在因果关系的假设。经过努力,他发明了一种新技术,生产出表面完全防水、具有自洁功能的材料。这是一项用途广泛的新技术,它使人们不再担心建筑物顶部和表面的清洁,也不必担心汽车、飞机和各种交通工具的清洁。