自然界是丰富多彩的，自然界是无奇不有的，活着的植物、动物、微生物以及埋藏在地下成为化石的动植物，巍峨的高山、浩淼的海洋、冰封的极地和充满着无尽奥秘的宇宙，这一切，让我们这个蓝色的星球多姿多彩。打开本书，走进多姿多彩的大自然。

《多姿多彩的大自然》是《走近科学》科普系列丛书之一。自然界是丰富多彩的，自然界是无奇不有的，活着的植物、动物、微生物以及埋藏在地下成为化石的动植物，巍峨的高山、浩淼的海洋、冰封的极地和充满着无尽奥秘的宇宙，这一切，让我们这个蓝色的星球多姿多彩，打开本书，走进多姿多彩的大自然。

吸毒草 1

长白山天池 6

地层的留言 10

地球的“傩温” 15

地热——等待开发的清洁能源 19

纺织大师和网络高手 23

蜂王之死 31

古莲新生 35

揭开岩石的记忆 39

揭秘嵩山地质 43

跨越第三极 50

蓝色星球 59

绿野仙踪 68

美丽与生存 73

蚯蚓生物反应器 80

认识攀援植物 84

溶洞 90

神奇的蛛丝 96

生命的较量 102

声音传感与振动扬声 108

世界屋脊的湿地 116

长白山天池探源 125

天池活火山 130

天麻伴侣 135

天山雪莲 138

温控工程师 144

寻踪最早的花 152

因材教五步蛇 157

一个都不能少 160

天麻入药在我国已经有两千多年的历史，主要可以治疗高血压、头昏眩晕、半身不遂。近些年还用来作为高空飞行员的脑保健药物，可以增强视神经的分辨能力。由于天麻难以人工种植，长期以来主要依靠采挖野生天麻以供药用，野生天麻资源几近枯竭。天麻人工栽培难在哪儿?这要从天麻的特性说起。天麻是一种无根、无绿色叶片的高等兰科植物，它的种子像面粉一样的细微，而且没有胚乳，既不能进行光合作用来制造营养，种子发芽也非常困难。因此它的繁殖、生长、营养一直是生物学界的不解之谜。

为了破译天麻之谜，实现人工栽培，中国医学科学院药用植物研究所的徐锦堂教授来到陕西秦岭的深山老林，终于揭开了天麻伴侣的神秘面纱。 

天麻外表酷似红薯，但像种红薯一样把块茎种到地里来栽培天麻是行不通的。当地农民有不少挖天麻的窍门，比如：轵要看到一种黑色的菌丝，这个地方就可能有天麻，这个现象引起了徐教授的注意。野生天麻周围的树根或树桩下都会长有黑色的根状菌丝，有的菌丝秋季能在树桩上长出蘑菇来，这种蘑菇名叫“蜜环菌”。徐教授认为蜜环茵在天麻的生长阶段一定扮演着重要的角色。经研究证实，蜜环菌以菌丝形态侵P135入到天麻的表皮皮层细胞里，然后被天麻的消化细胞分泌出的酶消化掉，天麻因此获得营养并衍生出后他也正是由于天麻分泌的酶不断地刺激蜜环菌，促使蜜环菌从树桩或树根吸收营养并供给天麻生长，这种无性繁殖的方式在自然界是比较少见的，因此，只要把蜜环菌采集回来接种到天麻上，就可以实现天麻的人工栽培。  

正当人们满怀希望地种植天麻的时候，新的问题又出现了。

蜜环菌寄生在有树根或腐木的地方，所用的树种有蝌蚪科的青冈、水青冈、铁青冈等。但是这些树砍伐以后，再生得需要十多年，有可能造成对森林的破坏，而以草代木来栽培天麻，营养又不够。徐教授和他的课题组尝试用能够再生的灌木林来代替高大的乔木林栽培天麻，这种无性繁殖的方法在汉中地区乃至全国的一些天麻产区推广以后，都获得了比较好的效果，解决了国内对天麻药材的需要。

正当国内的天麻产区热火朝天地推广天麻种植技术的时候，又出现了新问题：无性繁殖多代以后，种麻出现严重退化，栽一千克天麻收不回一千克天麻，必须进行有性繁殖，才能使种麻得到复壮，产量得以提高。但是怎样才能使天麻的种子发茅呢?经过实验，在无性繁殖时给天麻提供营养的蜜环菌不仅不能帮助天麻种子发茅，反而会抑制天麻种子的发芽。

有一次徐教授在睡梦中突然想起一个农民曾说过，天麻是由树叶下的“蚂蚁蛋”变成的，农民说的“蚂蚁蛋”是不是天麻种子发芽的圆球茎呢?鉴定结果证明徐教授的设想是正确的。

徐教授把“蚂蚁蛋”采用不同的处理方法进行播种，最后只有在树叶上的种子发茅了。这和药农所说的“树叶下面有蚂蚁蛋”不谋而合。徐教授观察到有些白色的菌丝和圆球茎是连着的，并在《本草纲目》关于天麻的记载中，发现了“皆有细根如白发，虽相须而实不相连”之说。受到这个启发，他把这些白色的菌丝培养在树叶上并播种种子，共筛选出十余种菌来，这些菌只有培养在像青冈、桦木科的树叶上，才能使其成为天麻种子萌发的温床。分离出来P136的这些菌以前从未有过记载，只有培养出实体来，也就是培养出蘑菇来，才能鉴定它叫什么名字。终于，在徐教授培养的菌叶上长出一个两三厘米高、菌盖只有O．5厘米的一个小蘑菇，通过鉴定，这个蘑菇就叫紫萁小菇。

至此，天麻繁殖、生长之谜的谜底终于呈现在世人面前：天麻在种子萌发阶段，也就是有性繁殖阶段，它和小菇属一类真菌共生，在无性繁殖阶段，它又和蜜环菌共生，它的一生先后必须与两种菌共生才能完成它的整个生活史。同时，大量的调查也显示：不是所有的种子都能飞落到适合它萌发的树叶上，也不是所有的树叶都寄生有紫其小菇等真菌，能够发茅的种子只是少数。但天麻种子的数量极多，一株天麻有种子近500万粒，因此，在自然界生物演化的历史长河中，天麻才没有被淘汰，保持了种族的延续和发展。

弄清了天麻的生活史，就为野生天麻实现人工栽培奠定了基础。在当地政府的支持下，徐教授的实验室成立了，在这里，大批量的蜜环菌和紫萁小菇的人工菌种被培育出来用于人工栽培天麻。2002年11月，又是一个收获的季节，天麻收成好，药农们都喜滋滋的。靠栽种天麻，仅陕西省略阳、勉县等地每年可以获得上亿元的收入，富裕起来的农民自发地在山里给徐教授塑了一座雕像来表达他们对科学家的敬意。

天麻和其他兰科植物一样，本来也是一种绿色的植物，但是由于地球气候的变迁， 它被一些真菌感染，一些比较强壮的存活下来而且适应了蜜环茵侵染，反过来能消化 蜜环菌并获得营养。经过多年的进花以后，天麻原来制造营养的绿色植物的特性渐渐 退化，只保存了能够消化真菌的这种作用。现在，在野生状态下生长的天麻完全需要  和蜜环菌共生，离开蜜环菌，它便不能生存。  P137

  2001年7月，中央电视台科教频道(CCTV一10)随着国家“科教兴国”战略的实施应运而生。

 科教频道传播现代科学知识，提倡先进教育理念，介绍中国和世界的优秀文化，逐步形成了鲜明的“教育品格，科学品质，文化品位”的频道特色，在社会上赢得了广泛的赞誉。几年来，《探索发现》、《绿色空问》、《人物》、《走近科学》、《天工开物》等众多电视栏目制作播出了大量脍炙人口的节目。这些充满了人类智慧，承载着古今中外文明果实的节目引发了观众对科学的兴趣，引导着观众走近科学。

科教频道播出以来，吸引了越来越多的忠实观众。但电视传播转瞬即逝的局限，也使得许多人无法随自己的方便收视心仪的节目。对他们，订阅《走近科学》杂志便成了弥补不能及时收视这一缺憾的选择。 《走近科学》月刊是我国第一本电视科学杂志。它将中央电视台科教频道的优秀电视节目转化为平面媒体，伴随着科教频道的前进，探索了一条跨媒体科学文化传播的新路。

今天，我们又将《走近科学》杂志近年来刊载的最受读者喜爱、关注，最富趣味性和知识性的热点内容——科教频道优秀节目的结晶，分类结集成书，奉献给喜爱科教频道节目和喜爱《走近科学》杂志的广大观众与读者，以感谢你们对科教频道和《走近科学》杂志的厚爱与支持!

编者

2005年5月