植物澆葡萄糖水能活嗎？

 

最經濟原則是生物遵循的基本生存法則

我猜想你的意思是，如果植物因故無法行光合作用，它能由環境中取得簡單有機養分供應自身生存嗎？

植物體內的確有一套吸收有機養分的機制(如下圖)，但這個機制是否會出現在植物體的主要吸收構造 — 根與環境間？不知道，不過我認為一般植物大概是沒有的。然而寄生性植物，如菟絲子卻可以藉由莖特化出吸器，深入寄主植物的維管束(韌皮部)吸收其有機養分。

 

圖解：細胞先以耗能(ATP)的方式利用膜上的蛋白質幫浦將氫離子(H⁺)打出細胞外以產生濃度差，這會造成細胞膜內外存在一股「張力」，而膜上的另一類運輸蛋白則巧妙地運用這股力量，在將氫離子(經擴散)送回細胞的同時也夾帶了細胞想要的物質，例如蔗糖，此過程稱為偕同運輸。類似的機制也出現在人體小腸上皮細胞間。請參閱下列網址有詳盡解說：http://science.halleyhosting.com/sci/ibbio/cells/notes/ch6/activeT.htm

請你先想想這個問題。你身上有哪一個構造是沒有功能的？眉毛？盲腸？闌尾？不，它們都是有合情合理的作用。眉毛可以阻擋汗水直接流入眼睛，避免急難時暫時失明；盲腸是腸內常駐菌叢維持穩定的基礎，尤其是在腸道病變之後的復原期間；闌尾則是免疫系統的一部分，也許功能不像B細胞、T細胞或是樹突狀細胞(2011年諾貝爾生理醫學獎得主的研究主題)那樣搶眼，但仍然有其保護功能。

我想讓你知道的是，沒有用的構造是不會在嚴苛的演化過程中被保留下來的。所以，就算植物細胞存在有機養分的吸收機制，也不會表現在根部細胞上。為什麼？英雄無用武之地呀！有機養分是所有生物生存必須的原料；它是生物體質、訊息與能量的最初源頭，換言之，大家都搶著吸收這些養分，而土壤環境又是細菌等微生物聚集最多的地方，且細菌的特徵是體積微小，相較於植物的大細胞，同體積的細菌們所擁有的吸收表面積，絕非植物根毛增加的那一點兒面積所能相提並論。因此，我認為根是不會從環境中吸收有機養分的。

能不能證明這個假設呢？有興趣做實驗的同學請試試看。

(1). 準備兩盆不含有機物的土壤，怎麼做？放火燒，所有有機物都會被燒掉的，同時還能滅菌。

(2). 再準備一些綠豆分別種在前述兩盆土壤中，置於暗室內。

(3). 一組每天澆適量葡萄糖水(蔗糖水也行，實驗組)，濃度先使用1% (w/w) 試試；另一組只澆水(對照組)。

(4). 如果兩組綠豆都死了，代表根無法吸收有機養分；如果只有實驗組的綠豆存活，那就代表根能吸收葡萄糖！