光合作用是一個很複雜的過程,樹葉好像一座座綠色工廠,裏麵充滿了細小的葉綠體,當太陽光照射到樹葉上,葉綠體就開始了繁忙的工作。它們捕捉陽光充當能量來源,然後把水和二氧化碳製造成有機營養物,送往身體的各個部分,同時還釋放出氧氣。也正是由於綠葉的光合作用,才保證了動植物所必需的食物、有機營養和氧氣,形成了自然界的物質平衡。綠色的葉子,為整個地球做出了不可缺少的貢獻。
如果有人問,樹葉是什麼顏色?我們會毫不猶豫地回答說:“綠色”。但這個答案不夠完整。雖然生長旺盛的葉子絕大多數都呈綠色,但到了衰老階段,它們就會變為桔黃。除此以外,黃櫨和楓樹的綠葉,秋天還會變成紅色,而鴨蹠草的葉子一年四季都是紫紅色。同樣都是葉子,為什麼會有這麼多的顏色變化呢?
原來,葉子除了含有綠色的葉綠素外,還有一些其他的色素,如橙黃色的胡羅卜素和黃色的葉黃素。平時,葉子中的葉綠素含量最多,其他色素較少,各種顏色完全被葉綠素遮蓋住了,因此,呈現在我們眼前的就是綠色。
不過,葉綠素有個弱點,就是特別害怕低溫寒冷,每當秋風四起,氣溫逐漸下降時,葉子中的葉綠素就開始分解消失,數量越來越少。而胡羅卜素和葉黃素卻不怕低溫,等到葉綠素大量消失後,它們便“重見天日”,顯示出自己的本色。秋天葉子變黃,就是這個原因。
那麼紅葉又究竟是怎麼回事呢?紅葉的典型代表是楓樹,它的葉子有一項獨特的本領:每當氣溫下降,葉綠素分解消失時,楓葉裏麵的糖分大量地轉變成紅色的花青素,使葉子變得紅豔可愛。而鴨蹠草又與楓樹不同,它葉子裏麵的花青素,不管春夏秋冬,始終占據著優勢地位,將其他色素完全遮蓋,所以常年都是紫紅色的。
現在我們已經知道,葉子顏色的操縱者是色素,它就像奇妙的化妝師,給樹葉塗上種種漂亮的色彩,把大自然打扮得五光十色。園林學家對這方麵最感興趣,他們巧妙地利用色素的特點,精心設計各種圖案,種植各種樹木,美化公園,美化城市。
情感植物
人有感情,許多動物也有感情,可植物是否也有感情呢?這的確是一個十分有趣的問題,在過去,從來沒有人去考慮過這個問題,直到二十多年前的一個偶然機會,才使科學家們對植物的感情問題,產生了濃厚的興趣。
那是在1966年2月的一天上午,有位名叫巴克斯特的情報專家,正在給庭院花草澆水時,腦子裏突然出現了一個古怪的念頭,也許是經常與間諜、情報打交道的原因,他竟異想天開地把測謊儀器的電極,綁到一株天南星植物的葉片上,想測試一下,水從根部到葉子上升的速度究竟有多快。結果他驚奇地發現,當水從根部徐徐上升時,測謊儀上顯示出的曲線圖形,居然與人在激動時測到的曲線圖形很相似。難道植物也有情緒?如果有,它又是怎樣表達自己的情緒呢?這個推測太大膽了,但它也有可能成為科學上的待解之謎。於是,巴克斯特決心通過進一步研究來尋求答案。
巴克斯特做的第一步,就是改裝了一台記錄測量儀,並將它與植物相連。接著,他想用火去燒葉子,就在他剛剛劃著火柴的一瞬間,記錄儀上出現了明顯的變化。手持火柴的巴克斯特還沒有靠近植物,記錄儀的指針便產生劇烈擺動,甚至超出了記錄紙的邊緣。毫無疑問,這表明植物已出現了恐懼心理。後來他又重複多次劃著火柴,但都沒有真正去燒灼植物,結果十分有趣,植物仿佛有所感覺到,這僅僅是空洞的威脅,對自己不會有傷害,用同樣的方法再也不能使植物感到恐懼了,記錄儀上反映出的曲線也變得越來越平穩。
後來,巴克斯特又設計了另一個實驗,他將幾隻活海蝦丟入沸騰的開水中,這時,植物馬上陷入到極度的刺激之中,試驗多次,每次都得到同樣的反應。
巴克斯特是個非常謹慎細心的人,他為了排除實驗中可能發生的人為幹擾,用一種新設計的儀器,不按事先規定的時間,會自動把海蝦投入沸水。同時,他在三間房子裏各安放一株植物,讓它們與儀器的電極相連,然後鎖上門,不允許任何人進入。到第二天,他去看試驗結果,每當海蝦被投入沸水6~7秒鍾後,植物的活動曲線便急劇上升。根據這些,巴克斯特爾提出,海蝦的死亡引起植物的劇烈曲線反應,決不是偶然現象,幾乎可以肯定,植物之間能夠有交往,植物和其他生物之間也能發生交往。