在一株牽牛花面前,一個5歲的孩子好奇地問媽媽:「媽媽,這株牽牛花早晨還是藍色的,為什麼到了下午卻變成了紅色呢?」媽媽回答:「牽牛花啊,它是一個義務的「環境監測員」。下午變色,說明空氣中的二氧化碳濃度過高了,空氣品質不好了!」
媽媽的回答是有科學依據的。原來,牽牛花中含有花青素,這種色素具有魔木師般的本領,當遇鹼性物質時為藍色,而遇酸性物質時又變為紅色。隨著一天從早晨到晚上空氣中二氧化碳濃度的增加,牽牛花對它的吸收量也逐漸增加,花朵中的酸性成分也不斷提高,從而造成牽牛花的顏色由藍變紅。像牽牛花這樣對空氣中的化學物質敏感的植物,被人們稱為「指示植物」。人們通過它們,就能明白環境是否被汙染。
如要觀察二氧化硫和氟化氫是否超標,只需看看行道上的雪松便知道了。雪松對這兩種氣體深惡痛絕,一見它們便會「氣」得葉黃枝枯。如果你看見一些四季碧綠的雪松的針葉突然發黃變枯,那準是它討厭的兩個傢伙招惹它了。當大氣中的氟化氫濃度超過環境衛生標準15倍時,只需一天一夜,唐菖蒲的葉尖和葉緣便會出現油浸狀褪色帶,接著便全株枯黃,漸漸變成褐色。
科學家研究發現,對有毒氣體反感的植物還有很多。高大的喬木、低矮的灌木和眾多的花草,以及苔蘚、地衣等一些低等植物,都對這些不受歡迎的傢伙心懷戒備,並織成一個強大的報警網,一旦外界有風吹草動,它們便向人類報警。比如,二氧化硫超標,紫花苜蓿、雪松、日本落葉松、核桃、向日葵、灰菜、胡蘿ト、菠菜、芝麻、梔子花等植物會用突然發黃的葉片向人們「高喊」:「二氧化硫來啦!」
氟化氫濃度過高時,鬱金香、落葉杜鵑、大葉黃楊、桃、杏、草莓、唐菖蒲、海棠、蘋果、山桃、毛櫻桃、小葉黃楊、油松、連翹、玉米、洋蔥等植物即拉響警報,同樣用發黃的葉片充當「傳聲器」:「注意注意,有氟化氫來襲!」一旦臭氧倍增,女貞、樟樹、丁香、牡丹、紫玉蘭、垂柳、皂莢、葡萄、苜蓿等植物即會報警:「臭氧臭氧,影響健康!」
人們發現,向日葵、杜鵑、石榴等植物可監測氧化氮;矮牽牛菸草、早熟禾等植物可監測光化學煙霧;柳樹、女貞可監測汞;紫鴨蹠草可監測放射性物質。有了這麼多植物界的「環境監測員」,走進大自然,只需看看它們葉片上的「警報」,便知你身處的環境是不是被汙染了。那麼,植物們為何能對環境汙染那麼敏感呢?科學家發現,不同植物在生理上存在著特異性,對不同汙染物的反應和敏感性也不一樣,其葉片的反應也不一樣。
當大氣受到二氧化硫、氟化氫、氯氣等汙染時,這些有害氣體可以通過葉片上的氣孔進入植物體內,受害的部位首先是葉片,葉片會出現各種傷斑,不同的有害氣體所引起的傷斑也不一樣。二氧化硫進入植物體內,傷斑往往出現在葉脈間,呈點狀和塊狀,顏色變成白色或淺褐色;氯能很快地破壞葉綠素,使葉片產生褪色傷斑,嚴重時甚至全葉漂白脫落。
光化學煙霧含有各種氧化能力極強的物質,可使葉片背面變成銀白色、棕色、古銅色或玻璃狀,葉片正面出現一道橫貫全葉的壞死帶,嚴重時整片葉子變色,很少發生點狀和塊狀傷斑;二氧化氮使葉脈間和近葉緣處出現不規則的白色或棕色解體傷斑;臭氧往往使葉片表面出現黃褐色或棕褐色斑點;氟引起的傷斑大多集中在葉尖和葉的邊緣,呈環狀和帶狀。
利用植物拉響環境汙染的警報器有以下優點:
1、比使用儀器成本低,方法簡單,使用方便,預報及時,適於開展群眾性監測活動。2、植物對汙染很敏感,在人還未感覺到,甚至連儀器還測試不出來的時候,一些植物卻出現了明顯的受害症狀。3、植物不僅能監測現時的汙染,而且還能指示過去的汙染情況。比如,根據一些樹木年生長量的變化,主要從樹幹的年輪來測定,估測過去30年中大氣汙染的程度,結果相當準確。而這些,用一般儀器是測不出來的。