按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页,按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页,按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部!
————未阅读完?加入书签已便下次继续阅读!
了。有人统计过,落叶树 1 平方厘米的木质横切面上,1 小时可通过水量 20
立方厘米。
运输有机物的筛管由于横壁仍然存在,但横壁上出现很多的孔,通过孔
上下筛管连通形成有很多“关口”的公路,运输速度也是很快的,大约每小
时 0.7~1.1 米。叶制造的有机物 30~60 分钟就可运送到根部。
所以植物体内的两条“公路”是很繁忙的,运输量也是很巨大的。
植物“腰身”粗细的秘密
放眼我们周围的世界,看看挺拔而直指天穹的秀丽白杨,婀娜多姿的垂
柳,迎着微风频频低头的小草,让人有一种直抒胸臆的温柔感。大树之所以
挺拔,小草之所以迎风不倒,是因为它们都有坚强的脊梁——茎。植物的茎
大都生长在地面上,负载着繁茂的枝叶、花、果实,还要抵挡风雨侵袭,因
此,植物的茎具有强大的支持、抗御的能力。因此,茎的外形,大多数呈圆
柱形。但有些植物的茎却呈三角形,如莎草;方柱形,如蚕豆、薄荷;扁平
柱形,如昙花、仙人掌,所以貌看植物的茎单一,实际上也是变化多端的。
生长在地中海西西里岛埃特纳山边的一棵大栗树,恐怕是世界上最粗的
树。它树干的周长竟有 55 米左右,要 30 多个人手拉手才能围住,树下部有
大洞可供采栗人住宿或当仓库,传说它能容纳“百骑”而得名。美国加利福
尼亚有一棵被叫做“世界爷”的巨杉,茎干粗大,若从树下开一个洞,可以
让汽车或 4 个骑马的人通过,它的树桩,甚至可以当做舞台用。然而,我们
常见的路边的小草,却是高不盈尺,茎细得只有几毫米。
那么,茎的粗细是由什么来决定的呢?
当春天来临,万物复苏,杨柳返青之时,你不妨截取一段粗细合适的杨
树或柳树的茎,会很轻易地剥下树皮,你会发现剥下的树皮的内面是一薄层
白色的柔韧的东西,这部分叫做树木的韧皮部。剥下树皮剩下的部分,坚硬
呈白色叫木质部,占茎的大部分。你这时用手指摸摸韧皮部的内面或木质部
的外面,你会发现,手指有一种滑溜溜的湿润的感觉,这是形成层,夹在韧
皮部与木质部之间。形成层才是茎的粗细的决定者,因为这一层的细胞具有
特别旺盛的分裂能力,少部分向外分裂的细胞形成新的韧皮部,主要是向内
分裂的细胞形成新的木质部,新形成的韧皮部细胞,加在原有的韧皮部里面,
新形成的木质部细胞加在原先形成的木质部外面。从茎的横切面上看,形成
层就好像是一个大皮圈,木质部面积不断加大,皮圈也不断扩大外移,这样
树木的直径也就随着加粗了。所以茎的粗细是由神奇的形成层决定的。那么
草本植物的茎却如此之细,原因又何在呢?
原来草本植物的茎中没有像树木那样的绕茎一圈的形成层,它们茎内的
形成层是一束一束的,像星星一样分散在茎当中。如果你看过玉米的茎的横
切面,会看到在茎中分散着一个一个的小黄点,那便是形成层所在部位,这
样的茎的加粗能力就很有限了。此外,草本植物生活周期很短,大多数在一
个生长季节内就结束寿命,往往在它的茎还没有来得及加粗时,生命就结束
了,所以它们的茎都很细。
绿色工厂
一位著名的生物学家曾说过:“您给一个最好的厨师、足够的新鲜空气、
足够的太阳光和足够的水,请他用这些东西为您制造糖、淀粉和粮食,他一
定认为您是在和他开玩笑,因为,这显然是空想家的念头,但是在植物的绿
叶中却能够做到。”
叶子是怎样施展它那惊人的技艺的呢?原来,秘密发生在一个奇特的厂
房里。这个厂房中有把太阳能转移到粮食、棉花、木材中的神奇的力量。
这个神奇的厂房便是绿叶的叶肉细胞中的叶绿体,一个叶肉细胞中有许
多叶绿体,相当于许多厂房。叶绿体中含一种绿色的物质,是一种复杂的有
机酸,叫叶绿素。植物就是利用叶绿素进行光合作用制造养料。叶绿体悬浮
于叶肉细胞的细胞质中,不停地进行着生产,即光合作用。这个过程可以用
一个简单的公式来表示:
公式的左边是工厂的原料,公式的右边是工厂的产品,公式正中是光合
作用发生的条件,上面的光能是工厂的能源,下面的叶绿素是工厂的机器。
水来源于土壤,由根部吸收,经过茎中的导管到达叶脉中的导管进入叶
肉细胞。
二氧化碳由叶吸收,在叶的表面有许多气孔,气孔是叶肉细胞与大气进
行气体交换的“门户”,二氧化碳由气孔进入植物的叶并渗入叶肉细胞。
有了原料,机器叶绿素在能源光的启动下,就可以进行生产了,叶绿素
的复杂结构和绝卓的技能超越了世界上任何先进机械。
这个工厂最初的产品是葡萄糖,它经过进一步转化变成淀粉,淀粉可以
再转变成蛋白质和脂肪等。
自然界中的这一座座数也数不尽的微型绿色工厂,它的产品不仅养活了
自己,也养活了世间的一切生物。而它的神奇之力直到今天,对于自然界中
拥有最高智慧的人类来说还是一个谜、一个神话,人类渴望在叶绿体之外用
自己建造的工厂合成出粮食来,当然也仅仅是用水、二氧化碳及光和叶绿素
等。
这个美好的梦想决不是空想,它会在人类孜孜不倦的探索中一步一步实
现。
自然界中庞大的生产者——绿叶
有人计算过,一个人活 60 岁,大约要吃进 2 万斤糖类,3200 多斤蛋白
质、200 斤脂肪,这些食物从何而来呢?食物直接和间接来自绿色植物的光
合作用。全球绿色植物进行光合作用,一年能制造的有机物达 4000 多亿吨,
除了供给人类食用外,还能供一些工厂作原料。绿叶在制造有机物的同时,
把光能转化成化学能贮藏在有机物里,每年绿叶的光合作用贮藏的能量相当
于 24 万个三门峡水电站每年发出的电量,为人类在工农业、日常生活所需能
量的 100 倍。目前最好的光电池的转换效率也只有 15%~16%,而绿色植物
的光合作用的转换效率一般达 35%~75%,可见绿色植物充分利用太阳能甚
至比原子核能效率还要高。绿色植物光合作用也是制造氧气的生产者。经过
计算,1 天中人要呼吸近 2 万次才能正常生活,一个人 1 昼夜要吸入体内的
氧气,其体积相当于 6 寸高的篮球场那么大。全世界约有 50 多亿人口,再加
上其他生物呼吸需要的氧气,数量是相当可观的。另外,人在吸进氧气的同
时还要向外呼出二氧化碳,1 个人 1 年能呼出约 300 公斤的二氧化碳,全世
界 50 多亿人要呼出亿吨以上的二氧化碳,再加上煤、石油的燃烧,以及细菌、
真菌在自然界的作用下放出的二氧化碳,足够地球上绿色植物的光合作用的
需要。据统计,每年地球上的绿色植物放出的氧气达 1000 多亿吨(如果自然
界绿色森林有计划地采伐和栽种,自然界氧气能够达到平衡),大气中的氧
气量不过 200 多亿吨,按现有绿色植物光合作用的速度,大气中氧的来源是
够人们利用的。
绿色植物的光合作用促进了大气中二氧化碳和氧气的循环,只有这样一
切生物才能够生存。如果每人每天吸进 0.75 公斤的氧气,呼出 0.9 公斤的二
氧化碳,有人计算过,城市居民每人只有 10 平方米的绿地(草坪、树木和花
卉)面积,就可以消耗每人呼出的二氧化碳,并可从绿叶中得到每天每人所
需的氧气。
迷人的叶
千姿百态的植物给人类带来了许多美好感受,而植物枝条上的片片柔绿
或是浓翠或是嫣红的叶儿,也给人们带来了美的享受。
首先来说一说叶子的形状:松针尖利细长,像是万根绿针簇于枝条;枫
叶五角分明,像天上的星星聚于树端;圆圆的落叶像一只只硕大的玉盘;田
旋花似十八般兵器中的长戟;剑麻叶像一把把脱鞘而出的利剑;芭蕉叶像片
片巨形青瓦,迎着雨声“噼叭”作响;灯心草叶像是一把缝鞋底用的锥子;
银杏叶像是一把驱除炎热的折扇;智利森林里生长着一种大根乃拉草,它的
一张叶片,能把 3 个并排骑马的人连人带马都遮盖住,像这样大的叶子,有
两片就可以盖一个五六人住的临时帐篷……叶子的形态说也说不完,而每片
叶儿都勾起人们无尽的遐想。
叶子生长的位置也非常有特色:有的是单片生长于茎上,有的则是成双
结对,有的数片有规律地交错生长,有的紧贴在地面上。叶子相互错开的角
度非常准确,有 120°、137°、138°、144°、180°,从上往下看,可以
看到片片叶子互相镶嵌又丝毫没有遮盖。叶子之所以如此巧妙地安排,一方
面可使植物受力均衡,再者则是为了最大限度地感受阳光雨露,由此看来叶
子还有对称之美。
夏天绿叶焕发出勃勃生机,秋天则是黄叶扑簌,那是另一种美。叶的世
界真是美丽得很。
奇妙的叶
世界上的植物成千上万,也就有了各种形状的植物叶。而这些形状不一
的植物叶子也就有了许多奇妙之处。
先说说思茅草,它的叶缘上有许多锋利的细齿,这是为了自卫用的,经
受过它的“自卫抵抗”而被划破了手的鲁班,就因此受到启发而造出了世界
上的第一把锯子。
生长在海边的椰树有十分宽大的叶子,为何在强大的风雨之中却安然无
恙呢?原来它的叶子表面有一道道凸起或凹下的波纹。正是这些波纹使叶子
能够承受较大的压力。这就好像是一张平纸不能承受住什么,但是把它折成
折扇状,它就能承受重物的压力。
车前草十分常见,谁知在它的叶子中也存在着令人吃惊的秘密:它的叶
子按螺旋状排列,而两片叶子的夹角竟都是 137°30′,结果使所有的叶子
都能照射到阳光。于是人们受到启发而建造了螺旋形的高楼,使得阳光能照
进每一个房间。
玉米叶呈圆筒状,这也是有什么意义吗?原来,它使叶子更牢固,而不
易被破坏。人们仿造它的形状建造起跨越海峡或大河的桥梁,竟坚实牢固得
很。
由此可见,植物的叶子构造是十分巧妙的,这其中的意义也深远得多。
秋风扫落时的秘密
一夜秋风,遍地黄叶,人便会平添几分惆怅。可你想过吗?为什么植物
会落叶?谁是这幅萧条的秋景图的设计师呢?
早春,伴随着声声春雷,万物吐翠,嫩绿的枝芽慢慢展开了她的笑脸。
如果说此刻的叶子尚处于旺盛生长的青年期的话,那仲夏的树叶便已到了壮
年期,她们旺盛地进行各种代谢活动,为植物体维持生命和生长提供必要的
能量。但万物有生必有死,叶子经过了她的青壮年以后,便开始步入暗淡的
老年,开始衰老死亡了。
早在本世纪 40 年代,科学家们就认为叶子的衰老是由性生殖耗尽植物营
养引起的。不少实验都指出,把植物的花和果实去掉,就可以延迟或阻止叶
子的衰老,并认为这是由于减少了营养物质的竞争。如果有兴趣的话,你不