反食物链与嗅觉
李德敏
作者从研究生物的嗅觉与生命的关系问题开始,建立了气味学理论,提出嗅觉是生命的守护神的观点,指出反食物链的存在.食物链说明谁吃谁,反食物链说明谁都不让谁吃,但又存在不得不被某些生物吃的现象,不让吃的办法主要是产毒,一定要吃的手段是产生解毒物质.产毒与解毒的斗争贯穿于生存斗争的始终,是生物进化的原动力,是基因肆生变异的基础物质。
达尔文的进化论,揭开了生命科学的序幕.他提出了生命体由低级到高级的演化过程,即适应自然环境能力的提高与食物链问题,主要观点是生存竞争,适者生存,不适者淘汰。
孟德斯鸠提出基因学说,基因的遗传与变异问题,为生物的进化找到了内在依据。
我创立的气味学则提出反食物链理论,一切植物都是天生反抗动物和微生物吃的,草食动物都是天生反抗肉食动物吃的,它们的反抗本领主要表现在产生毒物----气味物质。人类、动物、植物和微生物都有生命的守护神----嗅觉。
食物链与反食物链不是对立的,而是一个事物的正反两个方面,反食物链则占主导地位。
构成生命主体的物质是蛋白质,其实是淀粉和脂肪(三者在生物体内可以相互转化),它们是由植物的叶绿素通过光合作用由无机物转化而来。动物和微生物是从植物中掠夺营养(极少数的微生物也能自己营养)。植物反掠夺而产生次生代谢物,如生物碱、生物酸、醌、酮、醛、醇等等,这些次生代谢物分会布在根、茎、叶、花和果实中,往往还和初生代谢物结合在一起形成生物甙。次生代谢是植物的保护物质,除有适应环境的功能外,主要是防病虫害。植物产生大量的品种繁多的次生代谢物,其化学成分比动物和微生物繁杂,这就说明植物是千方百计防动物和微生物吃的。一部分低等动物的体内也产生形形色色的毒素,是防肉食动物吃的。微生物都会产生毒素(内毒素或外毒素),是它们的攻防武器。
植物产生次生代谢物(毒素),部分低等动物和微生物产生毒素,就形成反食物链。草食动物和微生物要获取食物,就得产生化解植物霉素的分解酶。鸟类要吃昆虫,也得产生解毒的酶。这种产毒与解毒的过程,每时每刻都进行着。要植物为例,它的化学成分随着它的生长周期而变化,还随着气温,日照、水分 、肥料、土质、空气的成分改变而变化,还因虫害、病害而变化,这变化指化学变化成分种类原增减和化学成分数量的改变。日积月累就会引起基因的突变。动物和微生物要适应植物的化学成分的变化,也必须调整体内的解毒物质,日积月累也会突变。
植物不能防一切动物和微生物伤害,同样,动物和微生物也不能侵害一切植物,就构成了动态的生物平衡。这是生存斗争的表现形态。
是什么在支配着这种生存斗争呢?是生命守护神-----嗅觉。
植物和微生物都有呼唤,呼吸和嗅觉是相关联的。因此它也都有嗅觉系统,这是气味学的一大贡献。嗅觉是它们的重要感觉器官,它们要认别营养物与毒物,就是靠嗅觉。除嗅觉外,它们还能感知温度与光线。植物还产生气味物质(次生代谢物),有目的有控制地散发出去,成为信息交流工具和攻防武器。气味学把植物气味信号定名为五种“气味语言”,即:
1、邀请语言:花香引诱昆虫传粉,瓜果成熟后的芳香邀请鸟兽吃它为其播种。
2、警告语言:植物平时散发的气味,不让动物和微生物伤害它,意思是“我有毒。”
3、驱赶语言:当动物接触它或伤害它时,它散发出比平时更浓烈的气味,以赶走它们;
4、呼救语言:有些植物,当驱赶语言无效时,就发出求救语言,通知邻近的同种植物帮助它;
5、应答语言:邻近植物接到求救气味时,在自身未遭虫灾时也发出驱赶语言(气味),帮助受害者驱赶敌人。
植物利用气味达到十项目的,这个问题在其它文章中已有论述。
微生物在进入生物体以前,它的移动主要靠气流,水流或附着物的运动而完成的。细菌不落到它的营养御它是不会繁殖的。它怎样感知它的降落处是否是它的营养物呢?除了靠嗅觉以处其它可能性不大。细菌嗅觉到它接触到了它所需要的营养物时,温度、湿度和酸碱度又适合的话,它就分泌出一种分解酶把营养物分解,吸收其中某些成分,再自身份裂繁衍后代。落在动物或植物体表的细菌,受到动、植物散发的气味影响和体表保护膜的屏障作用,既不能入侵又不能繁殖。森林中细菌少,住人房屋比空房细菌少,皆因呼吸杀灭了细菌。动物一死虽皮肤未破损,细菌也可以由表及里地繁殖。动物靠免疫系统免疫,死亡后免疫系统功能丧失。植物死亡其免疫物质犹存,所以比动物抗腐作用强。这就是从植物中提取杀菌剂的理论根据。
反食物链是指生物界的相克现象,草食动物不能吃一切植物,所有植物皆有毒。食虫昆虫和鸟类不能吃一切昆虫。植物产生的毒物即次生代谢物很复杂。就以生物碱为例,目前查明的产生生物碱的有十一个科的植物,这十一科植物产生的生物碱都不是单一成分,有几种、十几种、甚至几十种,黄连碱有27种,夹竹桃碱有72种。动物的生物酶是一种酶仅对一种物质有分解作用,这就决定了动物食性的单一性或局限性。反刍动物食性最杂,杂食动物的食性更杂,表明它们的进化程度更高。
动物对单一化学成分的毒物易产生耐受性,从鱼中就发现了它们体内积蓄的毒物量远远超过该毒物的致死量。非洲的一种血蛙,它喷出的毒液能使人致死,这种蛙是从普通蛙变异而成的,它长期接触某一化学毒物,由适应而变异成新的物种。单一毒物的毒性再强,也没有复合物很难产生适应性。试验证明,从草药中提取的单一有效成分,总不具备该草药的药效。
昆虫不吃的植物它永远不吃,而化学农药毒性很强昆虫却能适应。单一万份的化学农药与抗生素的末日已经来临,但人们没有找到失败的根源,更不可能吸取教训,气味学理论则给予卫个圆满的解释,不了解反食物链,就抓不住生存竞争的核心,防病害与虫害,防病与治病就无主动权。
摘自科学院主管《科学新闻周刊》2000年第6期
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