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泥土中的奇妙合作

泥土中的奇妙合作

有设计者吗?

泥土中的奇妙合作

▪ 在泥土中,有些植物跟细菌会以奇妙的方式互相配合,延续生命,实在令人惊讶。

请想想:氮对于植物的生长和繁衍至为重要。但氮气要被植物吸收,就须先转变成氨之类的化合物才可以。为了解决这个问题,豆荚就和一种叫根瘤菌 的细菌互相合作。这种不同生物体的互利合作就叫做共生。

豆荚利用一种特别的化学品,把细菌吸引到它的根部,而细菌就从根部进入豆荚。《博物学》杂志(英语)指出,虽然细菌和植物分属不同的生物圈,却合作“组成一个基本上是新的‘器官’:一个能完全运作,带氮的根节结”,也就是豆荚和细菌的新家园和新作坊,细菌在里面开始工作。不过,细菌要有效地发挥作用,却不能缺少一个主要的工具,就是一种很特别的酶,叫固氮酶的蛋白质。豆荚在泥土气泡中取得的氮,须要加入这种酶,才可以转变成氮化合物。

《博物学》杂志说:“地球上所有的固氮酶加起来……也只能填满一个大桶子”,所以每一个固氮酶都不能浪费!这又产生一个问题,酶一接触到氧气就失去功用。怎么办呢?豆荚会产生一种特别的物质,要是氧气企图闯进节结,这种物质就会把可能对节结有害的氧气拿掉。

节结包着一层膜,这层膜的设计是调控豆荚和细菌之间的氨、糖和其他养分交换的机制。豆荚跟所有植物一样,生命都有结束的一天。它们枯萎之后,氨仍旧留在泥土里。因此豆荚也有“绿肥”的称誉。

你认为怎样?细菌和它的植物搭挡,有可能自行“发明”出这个奇妙、复杂得难以置信的维生系统吗?抑或这的确证明有一个设计者呢?

[第25页的图片]

一个根节结

[第25页的图片鸣谢]

背景:© Wally Eberhart/Visuals Unlimited; 小图:© Dr. Jack M. Bostrack/Visuals Unlimited