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世界生物学史之六:植物生理学研究的兴起 
       1691年,德国植物学家 R.J.卡梅拉里乌斯发现雌性桑树及移植的一年生山靛(Mercu-rialis annua)在附近没有雄树情况下不能产生种子。1694年他根据详细观察和移去雄花实验,证明花药是植物的雄性器官,子房与花柱是雌性器官。德国植物学家J.G.克尔罗伊特于1761~1766年认识到昆虫对传粉的重要作用,他用实验证明当用同种花粉与异种花粉同时向一种植物的柱头传粉时,一般只有前者能起受精作用。1793年德国的C.K.施普伦格尔指出由于许多花是雌雄异株的,雌雄同株的花也很可能是雌雄异熟的,因而植物界存在同种不同花之间或同种不同个体之间的杂交。1830年意大利天文学家、显微镜制造者G.B.阿米奇观察到花粉管进入子房并进入胚珠的珠孔。1879年德国植物细胞学家E.A.施特拉斯布格确定花粉粒中通常有二核结构,并且他的学生还看到了 3个核。E.A.施特拉斯布格描述了胚囊发育与精卵结合,但不了解另一精子的去向。直到1898年俄国植物学家С.Г.纳瓦申发现被子植物双受精现象,才揭示了受精的全过程。  
        18世纪前叶一些学者在隐花植物中寻找与被子植物相似的两性器官。他们发现藓类的精子器和颈卵器相当于被子植物的雄蕊和子房。以后瑞士植物学家 C.W.von内格利于1844年发现蕨类原叶体上的相应结构。德国植物学家W.霍夫迈斯特于1849年确定了游动精子与颈卵器内卵细胞的受精,指出藓类和蕨类的生长发育为有性生殖所中断,成为一种世代交替。这在具有维管束的隐花植物内发生于萌发后不久,而在藓类内则晚得多。1855年德国植物学家N.普林斯海姆首先在一种最普通的藻类中观察到受精的具体过程。  
       植物营养研究可以说是从 J.B.van黑尔蒙特所做著名的柳树桶栽实验开始的。17世纪早期比利时人黑尔蒙特把一棵柳树种在一桶土内,只浇雨水,5年后长到约170磅,而桶内土壤损失极少,18世纪英国的S.黑尔斯测定了从根吸收的水和从叶面散失的水,以确定蒸腾作用,并与土壤湿度相较,查明了二者的关系。并计算植物茎内水的上升速率,证明与叶子蒸腾速率有关。他于1727年提出植物通过叶子吸收空气中的某些成分,使它转变为植物体内的固体成分。1771年英国牧师和化学家J.普里斯特利根据容器内不更换空气则燃烧不能持久,动物不能继续存活的实际观察,推测自然界有复原空气的途径,并通过在玻璃罩内放入绿色薄荷的实验证明植物可以恢复因蜡烛燃烧而“损坏了”的空气。继而荷兰人奥地利宫廷医生J.英恩豪斯于1779年在3个月内做了500多次植物对空气影响的试验,指出植物只能在阳光下通过其绿色部分改善空气,在阴暗处或夜间,植物也会“损坏”空气。1782年,瑞士牧师J.塞内比埃证明植物利用溶于水的“燃烧过的空气”(即二氧化碳)可恢复空气的活性。随后,日内瓦的化学家N.-T.de索绪尔于1804年指出植物产生的有机物总量及释放的氧远超过所消耗的二氧化碳,由此断定光合作用还必须以水为反应物,从而查明了光合作用是绿色植物以阳光为能源,以二氧化碳和水为原料而形成有机物和氧的过程。1845年德国医生J.R.迈尔引入能量概念,指出植物可以把太阳能转变为化学能贮存起来,成为能量的供给者。随后,德国植物生理学家 J.von萨克斯把物质消耗与物质运输和同化作用联系起来进行研究,并总结出叶绿素(包含在某些特殊的小体内)中的淀粉是同化作用的最初产物,是到处被消耗并贮藏于某些器官内的物质。他指出淀粉不是一次化学变化就产生的,而是在叶绿素内发生一系列化学变化的结果。

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