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人们常说“万物有灵”,这里的“物”也包括植物。植物能与昆虫等生物进行各式各样的“互动”,有些互动似乎是通过声音来实现的。① 近年来,科学家发现植物能对动物发出的声音做出反应。比如,当一些植物“听到”传粉昆虫发出的声音,就会增加花蜜中糖的浓度;有的植物会改变基因表达,从而对声音进行响应。与此同时,科学家还发现,一些植物会通过振动发出超声波。比如,有研究人员通过连接在松树切片上的传感器,探测到松树切片发出的声音。② 此前还发现植物缺水或受伤时,颜色、气味、形状等表型会发生变化,尚未研究过的问题是:压力状态下的植物,能发出在空中传播的声音吗?为了回答这个问题,生物学家利拉赫·韩达尼及其团队利用超声波传声器,记录了番茄和烟草这两种植物在健康与压力状态下发出的声音,对比发现,处于压力状态下的植物并不沉默,它们会发出气泡膜破裂般的声音,频率很高,超出人耳的听觉范围,这一研究成果最近发表在《细胞》杂志上。 研究人员在安静的地下环境中创建了一个吸声室,采用两种方法使植物处于压力状态:一是几天不浇水,使之缺水;一是剪断它们的茎部,使之受伤。在吸声室里,他们捕捉到植物发出类似气泡膜破裂的短促声响,音量与正常人的谈话相当,只是频率很高,人类无法直接听见。③ 研究表明,缺水的番茄植株每小时发出大约35次声响;受伤的番茄植株稍微安静,发出大约25次声响。烟草植株总体上比番茄植株安静,缺水状态下每小时发出大约11次声响,受伤状态下发出大约15次声响。水分充足、未经修剪的植物基本保持安静,每小时只发出1次声响。④ 在记录下这些植物的声音后,研究人员训练了一种可以根据发出的声音识别植物种类与状态的机器学习算法。这种机器学习模型能够区分番茄与烟草、识别植物的脱水与受损程度,准确率高达70%。目前研究人员尚未明确这些声音的产生机制,但是认为可能是由植物维管系统中气泡的形成和破裂造成的。 并非只有番茄和烟草这两种植物会“说话”。此前,该研究团队在进行初步调查时,曾经发现玉米、小麦、葡萄和仙人掌等许多植物,在压力状态下都会发出声音。这些声音是超声波,频率约在20~100千赫兹范围内,音调很高,通常超出人的听觉范围。不过,有些动物可能可以听到,比如蝙蝠、老鼠和飞蛾等,它们可能就生活在另一个充满植物声音的世界里。那么,这些声音是植物“有意”发出的吗?这是研究人员想要了解的另一个问题。目前,他们尚不清楚植物发出这些声音是否是为了与其他生物进行交流,但是认为这些声音的存在,具有重大的生态和进化意义。 无论植物是否有意发声,检测到植物的声音都有可能助力农业发展。比如, __________。人们通过接收来自农田或温室的某种特定声音,就可以判断作物是不是缺水了。 目前,研究人员正在研究其他动物和植物对这些声音的反应,也在探索我们在自然环境中识别与解读这些声音的能力。 下面这段文字最适合填入文中哪个位置? 这意味着,那些人类无法听到的声音,实际上是携带信息的。
人们观瞻南京长江大桥,莫不为其雄伟赞叹不已。然而很少有人知道,宋代曾在南京长江大桥的西南,即今安徽当涂县境采石矶一带,建造过一座跨江大浮桥,它也是世界桥梁史上的创举。采石自古以来,是长江的重要渡口。北宋初,“江南人樊若冰举进士不第,钓鱼采石江上,以小舟装载丝绳,测得长江宽度,之后诣阙上书,创议修建浮桥,以攻江南。”当时南唐军力居南方割据政权第一,水师颇强,国都金陵城池深固,易守难攻,宋太祖估计战事可能旷日持久,为保障兵力增援和后勤供给,采纳此议,修建浮桥。 长江自西南方向流经采石矶,江面稍窄而水急。①采石矶上游江面宽阔而水缓,近似喇叭形,泥沙沉积,形成现在的江心洲,伸展至采石矶下游。但在宋时,江心洲或尚未出现,或尚未伸展到采石一带。②宋人陈造《采石渡》诗说:“大江碍崇山,突起作湍悍。采石天下险,揭厉谁敢玩。”③据现代水文资料,在枯水期和涨水期,采石一带江水流速为0.96~2.03米/秒,江面宽度为5250~5900米,其中包括江心洲2000米。因历代泥沙淤积,江面逐渐变窄,估计宋代采石矶一带江面,当比现代更宽。④在如此宽阔、风浪险恶的江面上修建大浮桥,即使从现代技术条件看来,也并不简单,在一千余年前的古代,更是不可思议的奇迹。 这种奇迹毕竟出现了。开宝七年(公元974年)冬天,宋人利用枯水期,在采石矶建成浮桥。《续资治通鉴长编》中说,宋人按照樊若冰的计策,选好几千艘大舰和黄黑龙船,用大舰装载“巨竹絙”,用黄黑龙船在采石矶跨江建成浮桥。南唐君臣听说宋人试图造桥,认为载籍以来,无有此事,宋人儿戏,必造不成。他们对跨江建浮桥缺乏足够估计,铸成大错。宋军建成浮桥后,沿江东下。南唐出兵,企图焚烧浮梁,并未得手。开宝八年(公元975年)宋军攻破金陵,南唐后主李煜被迫辞别“凤阁龙楼”,充当降王。采石跨江浮桥的对这次军事胜利,无疑起了很大作用。在一年多的时间里,浮桥经历了各种气象与水文条件的考验,安然无恙, __________。 古代浮桥的构造,或在江河两岸以铁柱、石柱之类系几根牵缆,牵缆上缚船,船上铺板,连接成桥,或以各船下锚为主,两岸系牵缆为辅。宋人记载造桥时“以大舰载巨竹絙”,应即浮桥的缆绳。然而在江阔水深的条件下,以粗竹绳系缆,强度毕竟有限,估计各船必须在江底下钉石,方能保证浮桥的牢固。宋时浮桥往往“冶铁为琐,辫竹为缆”,使之稳固,采石浮桥应该不会只用竹缆而无铁锁之类的设备。 依据现在采石的江面宽度,我们不妨估计宋代浮桥的长度约6000米上下。依1宋丈约为3.1米计,约合1935宋丈,须用船773~967艘。宋人记载中的“黄黑龙船数千艘”,当是构筑浮桥用的。 这里不妨以南京长江大桥做比较。南京长江大桥江面正桥长1577米,连同两端引桥,铁路桥总长6772米,公路桥总长4589米。采石浮桥估计约在6000米上下,其下所用黄黑龙船,少则七百,多则近千艘,十分壮观。在世界古代史上,建造如此长跨度的大浮桥,无疑是绝无仅有的。这是世界科技史上的一件大事,充分显示了中华民族的智慧和创造才能。 下面这段文字最适合填入文中哪个位置? 北宋初架设浮桥的记载,南宋前期关于采石水战的记载,证明采石一带尚无江心洲。