章節9
植物耐寒之謎
當嚴寒到來，許多動物都加厚了它們的“皮袍子”，深居簡出，或者幹脆鑽到溫暖的地下深處去“睡覺”的時候，不少植物卻依舊精神抖擻地屹然不動，若無其事地伸出它那綠油油的葉子，好像並沒有“感覺”到嚴寒的來臨。
難道植物當真“麻木不仁”，對寒冷完全無動於衷嗎？不！過度的寒冷一樣可以將植物“凍死”。比如，當植物細胞中的水分一旦結成冰晶後，植物的許多生理活動就會無法進行。更要命的是，冰晶會將細胞壁脹破，使植物遭致“殺身之禍”。經過霜凍的青菜、蘿卜 吃起來不是又甜又軟嗎？甜是因為它們將一部分澱粉轉化成了糖，而軟就是細胞組織已被破壞的緣故。
不過要使植物體內的水分結凍，並不太容易。比如嬌嫩的白菜，要在-15℃才會結冰，蘿卜等可以經受-20℃而不結冰，許多常綠樹木，甚至在攝氏零下四五十度還依然不會結冰，秘密何在呢？
如果說，粗大的樹木可以用寒氣不易侵入來解釋，那麼，細小的樹枝和樹葉、嬌嫩的蔬萊何以也不易結冰呢？白菜、蘿卜、香薯等遇上寒冷時，會將貯存的部分澱粉轉化為糖分，植物體內的水中溶有糖後，水就不易結冰，這也確是事實。但如果我們仔細一算，就知道這並不是植物耐寒的主要理由。要知道，1千克水中溶解180克葡萄糖後，水的結冰溫度才會下降1．86℃，即使這些糖溶液濃到像糖漿一樣，也隻能使結冰溫度下降七至八度。可見這其中一定另有緣故。
原來植物體內的水分有兩種，一種為普通水，還有一種叫“結合水”。所謂“結合水”，按它的化學組成而言，和普通水並無兩樣，隻是普通水的分子排列比較淩亂，可以到處流動，而結合水的分子卻以十分整齊的“隊形”排列在植物組織周圍，和植物組織親密地“結合”在一起，不肯輕易分開，因此被叫做結合水。有趣的是，化學家發現結合水的“脾氣”和普通水大不相同，比如普通水在100℃沸騰，攝氏零度結冰。冬天，植物體內的普通水減少了，結合水所占的比例就相對增加。由於結合水要在比攝氏零度低得多的溫度才結冰，植物當然也就比較耐寒了。圓柱形樹幹之謎
隻要你平常對周圍的樹木稍加注意，就會知道各類不同的樹木，它們的樹冠、葉子、果實的形狀變化多端，幾乎不可能找出它們的共同形狀來。有時就是在同一種類中也有很大的變異。可是，當你把視線轉移到樹幹和枝條上去時，馬上就會發現：幾乎所有樹木的樹幹都是圓的。奇怪！樹幹為什麼大都是圓柱形的，而不是別的形狀呢？為什麼形形色色的樹木在這一點上能夠“統一”起來呢？
讓我們來看一看圓柱形的樹幹到底有哪些好處吧！
幾何學告訴我們，圓的麵積比其他任何形狀的麵積要大，因此，如果有同樣數量的材料，希望做成容積最大的東西，顯然，圓形是最合適的形狀了。怪不得人們把用以輸送煤氣的煤氣管，用以輸送自來水的水管，都做成圓管狀的，實際上這是對自然現象的一種仿造。
其次，圓柱形有最大的支持力。樹木高大的樹冠，它的重量全靠一根主幹支持，有些豐產的果樹結果時，樹上還要掛上成百上千斤的果實，如果不是強有力的樹幹支持，哪能吃得消呢？
樹木結果的年齡往往比較遲，有些果樹，如核桃、銀杏等常需要生長十多年，甚至幾十年才開始結第一次果實。在這一段漫長的時間裏，它們主要的任務首先是建造自己的軀體，這需要耗費大量的養分，如果不是采用消耗材料最省而功能最大的結構，就會造成浪費，使結果年齡推遲，樹木本身繁衍後代的時間也拉長了，這對樹木來說是不利的。
再說，圓柱形結構的樹幹對防止外來傷害也有許多好處。樹幹如果是正方形、或是長方形、或是圓以外的其他形狀，那麼，它們必定存在著棱角和平麵。有棱角的存在是最容易被動物啃掉的，也極容易摩擦碰傷。果園中的果樹，假如樹幹是四方的，可以想像它就容易被耕畜或其他機械損傷。我們知道，樹木的皮層是樹木輸送營養物質的通道，皮層一旦中斷，樹木就要死亡。而四方莖幹遇害的機會又這麼多，豈不危險嗎？好在樹幹是圓柱形的，就是機械碰傷或摩擦損傷了樹皮，也隻能是局部地方而已。
另外，樹木是多年生植物，在它的一生中不免要遭到風暴的襲擊，由於樹幹是圓柱形的，所以，不管任何方向吹來的大風，很容易沿著圓麵的切線方向掠過，受影響的就僅一小部分了。你可以設想，如果樹幹是具有平麵的任何其他形狀，不用說，平麵比之圓麵上的一點受風力不是就大大增加了嗎？這樣，樹就會被風刮歪，嚴重時還會使樹倒斃呢！
一切生物都在進化的道路上前進著，它們驅體的特點總是朝著對環境最有適應性的方向發展。圓柱形樹幹可能也是對環境適應的結果。