“吃”銅的植物 —— 牙刷草

石頭科普工作室 2022/12/10 13:47:04 責(zé)編:遠(yuǎn)生

原文標(biāo)題:《“吃”銅的草你見(jiàn)過(guò)嗎?》

在一些探險(xiǎn)小說(shuō)、恐怖電影或動(dòng)畫(huà)片中,我們經(jīng)常會(huì)看到食人花,一旦有人或動(dòng)物靠近它,便會(huì)被包裹起來(lái),頃刻間變成一堆白骨。當(dāng)然,關(guān)于食人花是否存在的問(wèn)題還有待考究。今天要說(shuō)的是確確實(shí)實(shí)存在的一種“吃”銅的植物,這種植物的根、莖、葉含銅量都很高,它還有一個(gè)很神奇的名字叫做“牙刷草”。

牙刷草不刷牙

在山間野外,有這樣一種植物,身長(zhǎng)一米左右,只在一側(cè)開(kāi)花,花開(kāi)呈紫紅色,因?yàn)槠湫螤顬楠M長(zhǎng)形鋸齒狀酷似牙刷,故俗稱(chēng)牙刷草。別誤會(huì),牙刷草可不是用來(lái)刷牙的,但它真正的用處可比刷牙大多了。你絕對(duì)想不到,它真正的用途其實(shí)是尋找銅礦,因此又名“銅草”。民間還流傳著一句諺語(yǔ):“牙刷草,開(kāi)紫花,哪里有銅,哪里就有它”。

銅草 

不畏“銅毒”的偵察兵

那么它是怎么被發(fā)現(xiàn)的呢?這就要從 1951 年秋說(shuō)起。一位名叫謝學(xué)錦的地球化學(xué)家在安慶月山勘探時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)在廢銅礦堆上長(zhǎng)著一簇簇紫花,卻不見(jiàn)其他花草。我們知道盡管銅是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的微量元素之一,但由于絕大多數(shù)植物對(duì)其具有敏感性,因此銅的吸收一旦超過(guò)正常量即可造成毒害。銅離子過(guò)量往往會(huì)造成植株生長(zhǎng)緩慢或停止生長(zhǎng),甚至死亡。那么為什么獨(dú)獨(dú)這種紫花能不畏銅毒,傲然盛開(kāi)呢?后來(lái),經(jīng)過(guò)幾位科學(xué)家的討論,謝學(xué)錦、徐邦粱二人將這種草的根、莖、葉燒成灰化驗(yàn),發(fā)現(xiàn)它的根部含銅最高,為 0.5%-3.0%。因?yàn)槠浜~量高,又能作為銅礦向?qū)?,于是他們把這種植物取名銅草。即使是在勘查技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,它也仍然是地質(zhì)學(xué)家們尋找銅礦的重要標(biāo)志,被譽(yù)為銅礦“偵察兵”。

山上有草,山下有礦

你可能會(huì)好奇,為什么銅草可以傳遞地下藏銅的信息呢?究其原因有兩點(diǎn)。首先是土壤中的銅離子與銅礦之間的關(guān)系。因?yàn)橛械耐寥朗堑V石直接風(fēng)化而成,有的則是通過(guò)地下水的流動(dòng),使溶解在水中的金屬成分滲透到土壤中。所以當(dāng)?shù)叵绿N(yùn)藏著銅礦時(shí),土壤中銅元素含量就高。那么第二點(diǎn)原因則是銅草對(duì)銅元素的“偏愛(ài)”。對(duì)于植物來(lái)說(shuō),它們的根深深地扎在土壤中,目的就是吸收土壤中的微量元素作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。而不同的植物對(duì)各種微量元素的偏愛(ài)和承受力則各不相同,當(dāng)土壤中銅含量較高時(shí),許多植物會(huì)因吸收過(guò)量的銅而中毒死亡;而這種牙刷草,卻因?yàn)槠珢?ài)銅而在那里蓬勃生長(zhǎng)。因此,當(dāng)我們見(jiàn)到銅草時(shí),就可以推測(cè)出地下蘊(yùn)藏著銅礦的信息了。

治土煉銅

除了找礦外,利用銅草對(duì)銅元素的偏愛(ài)這一特性,我們還可以用其治理土壤銅污染或缺銅的問(wèn)題,甚至還可以用來(lái)冶煉銅礦??茖W(xué)家們研究發(fā)現(xiàn),每千克銅草的根莖含銅 1 克,約為等量普通銅礦石的 1/3,其根、莖、葉、花也可以用來(lái)煉銅。它不僅吸附能力強(qiáng),而且生長(zhǎng)速度快,便于大面積培養(yǎng)和收獲,是一種植物改善銅污染土壤的好方法。如果把它利用成肥料,又可以解決另一些土壤缺銅的問(wèn)題。

勤學(xué)善思,做有心人

談到植物找礦,早在我國(guó)古代就有詳細(xì)的記載?!盾髯?勸學(xué)篇》中:“玉在山而草木潤(rùn)”,首次提出了山上賦存的礦物和周?chē)参锷鷳B(tài)有關(guān)的思想。晉張華《博物志》也說(shuō):“山,…… 有谷者生玉。”南北朝梁代有名的植物找礦著作 ——《地鏡圖》中就曾記載有“山上有蔥,下有銀;山上有薤,下有金;山上有姜,下有銅錫;山有寶玉,木旁枝皆下垂?!钡恼撌觥W阋?jiàn)我們祖先驚人的觀察力以及非凡的智慧。

如今,找礦手段變得多元化,我們還可以利用遙感找礦,其原理是植物體對(duì)重金屬元素的富集,會(huì)干擾植物體本身對(duì)基本營(yíng)養(yǎng)物的吸收和利用,影響其正常發(fā)育,使植物的色素含量、細(xì)胞結(jié)構(gòu)和水含量等出現(xiàn)異常,進(jìn)而導(dǎo)致植物群落的變化。當(dāng)遙感圖像的分辨率能夠區(qū)分這些異常的時(shí)候,便可以重點(diǎn)研究這片異常區(qū)的土地,尋找礦產(chǎn)資源是否存在。

遙感找礦 [2]

樹(shù)葉里的金子成分(中國(guó)科技網(wǎng))

古今中外,植物找礦的例子比比皆是。五十年代中期,美國(guó)地質(zhì)學(xué)家利用桉樹(shù)作指示植物,在科羅拉多高原上發(fā)現(xiàn) 5 個(gè)大鈾礦。贊比亞也曾發(fā)現(xiàn)一種藍(lán)色的龍舌蘭,也稱(chēng)“銅草”,也可指示找銅。澳大利亞的科學(xué)家也曾在一種桉樹(shù)的葉子里發(fā)現(xiàn)了微量黃金,中國(guó)科技網(wǎng)對(duì)其報(bào)道時(shí)稱(chēng)之為“搖錢(qián)樹(shù)”。它們顆粒非常小,只有頭發(fā)絲直徑的五分之一,科學(xué)家們利用先進(jìn)的 X 射線成像技術(shù)才得以發(fā)現(xiàn)。生活中不缺乏美,而是缺少發(fā)現(xiàn)美的眼睛,用在此處也是同樣的道理,這些發(fā)現(xiàn)是偶然也是必然,需要我們善于觀察,勤于思考,做有心人,讀萬(wàn)卷書(shū),行萬(wàn)里路,如果運(yùn)氣不錯(cuò)說(shuō)不定你也會(huì)發(fā)現(xiàn)“搖錢(qián)樹(shù)”的!

參考文獻(xiàn)

  • [1] 王敏.探礦向?qū)?—— 銅草 [J]. 科學(xué)之友 (A 版), 2008 (5): 54.

  • [2] 馬志飛.地下礦藏的“偵察兵”—— 指示植物 [J]. 生命世界,2011 (5): 48-52.

  • [3] 葉水英.植物探礦原理及其應(yīng)用 [J]. 農(nóng)業(yè)與技術(shù),2014,34 (9): 1+19.

本文來(lái)自微信公眾號(hào):石頭科普工作室 (ID:Dr__Stone),作者:若魚(yú),美編:可然

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