正文 第8章 植物之謎為什麼植物會落葉(1)(1 / 3)

香山的黃櫨

北京香山的紅葉主要是黃櫨。黃櫨又稱櫨木,為漆樹科落葉叢生灌木或小喬木,高3米至4米,其葉單生,葉柄細長,猶如一麵小團扇。初為綠色,入秋之後漸變紅色,尤其是深秋時節,整個葉片變得火紅,極為美麗。黃櫨花小而雜性,黃綠色,花開時滿樹小花長著粉紅色的羽毛,遠遠望去猶如煙霧繚繞別有風趣,所以,歐洲人稱它為煙霧樹。

黃櫨原產於我國北部及中部,除北京香山之外,長江三峽的紅葉也主要由它所構成。黃櫨的木材可做黃色染料,過去帝王穿的黃雲緞多用它做成的染料染成。

葉子秋日變紅的原因

樹木的葉子為何秋日變紅呢?原來綠色植物的葉片裏含有多種色素,這就是葉綠素、葉黃素、胡蘿卜素和花青素等。在植物的生長季節中,由於葉綠素在葉片中占有優勢,所以,葉片保持著鮮綠的顏色。

到了秋季,氣溫下降,葉綠素合成受阻,遭到的破壞則與日俱增,所以,含葉黃素、胡蘿卜素多的葉片就呈黃色。紅葉樹種此時在葉片中產生了一種叫花色素苷的紅色素,所以,葉片呈現出美麗的紅色。

在自然界中還有一些植物如紫葉李、紅莧等,它們的葉子在全部生長季節中都是紅的,這是由於紅色素在這些植物葉片中常年都占據優勢的緣故。

葉片的衰老

早在20世紀40年代,科學家們就認為衰老是有性生殖耗盡植物營養所引起的。不少試驗都指出,把植物的花和果實去掉,就可以延遲或阻止葉子的衰老,但問題並不是那麼簡單。

如果有興趣不妨做這樣一個實驗,在大豆開花的季節,每天都把生長的花芽去掉,你會發現與不去花芽的植株相比,去掉花芽的大豆的衰老顯著地延遲了。進一步觀察還發現許多植物葉片的衰老發生在開花結實以前,比如雌雄異棵的菠菜的雄花形成時,葉子已經開始衰老了。

隨著研究工作的逐步深入,現在知道,在葉片衰老過程中蛋白質含量顯著下降,核糖核酸含量也下降,葉片的光合作用能力降低。在電子顯微鏡下可以看到葉片衰老時葉綠體被破壞。這些生理變化和細胞學的變化過程就是衰老的基礎,葉片衰老的最終結果就是落葉。

從形態解剖學角度研究發現,落葉跟緊靠葉柄基部的特殊結構--離層有關。在顯微鏡下可以觀察到離層的薄壁細胞比周圍的細胞要小,在葉片衰老過程中,離層及其臨近細胞中的果膠酶和纖維素酶活性增加,結果使整個細胞溶解形成了一個自然的斷裂麵。但葉柄中的維管束細胞不溶解,因此,衰老死亡的葉子還附著在枝條上。不過這些維管束非常纖細,秋風一吹它便抵擋不住,斷了筋骨,整個葉片便搖搖晃晃地墜向地麵。

為什麼是秋風掃落葉

說到這裏你也許要問,為什麼落葉多發生在秋天而不是春天或夏天呢?其實,走在馬路上就可以找到答案。仔細觀察一下最為常見的行道樹法國梧桐。你會發現深秋時節大多數的梧桐葉已落盡,而靠近路燈的樹上,卻總還有一些綠葉在寒風中艱難地挺立著。因此,我們可以得出這樣的結論,影響植物落葉的條件是光而不是溫度。實驗證明,增加光照可以延緩葉片的衰老和脫落,而且用紅光照射效果特別明顯;反過來縮短光照時間則可以促進落葉。夏季一過,秋天來臨,日照逐漸變短是它在提醒植株--冬天來了。

科學家們經過艱苦努力找到了能控製葉子脫落的化學物質,它就是脫落酸。脫落酸能明顯地促進落葉,這在生產上具有重要意義。在棉花的機械化收割中,碎葉片和苞片摻進棉花後嚴重影響了棉花的質量,因此,在收割以前,人們先用脫落酸進行噴灑,讓葉片和苞片完全脫落保證了棉花的質量。還有一些激素的作用正好相反,赤黴素和細胞分裂素則能延緩葉片的衰老和脫落。

落葉著地時葉背向上之謎

如果我們留心看地上的落葉的話,就會注意到落葉著地時葉背總是向上的,為什麼呢?

原來這是由葉的內部結構決定的。取一片葉子做一個薄薄的橫切,放在顯微鏡下觀察,就會發現葉的兩麵結構是不同的,葉的表麵上下兩層表皮,表皮之間是葉肉組織,其中靠近上正麵表皮的叫柵欄組織,它的細胞排列緊密,比重較大;靠近背麵下表皮的叫海綿組織,它的細胞排列疏鬆,比重較小。

所以,落葉著地時,比重較大的正麵先著地,葉背總是向上。但是還有很多問題依然在等待我們不斷去探索,去研究。