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秋風掃落葉的秘密

一夜秋風,遍地黃葉,人便會平添幾分惆悵。可你想過嗎?為什麽植物會落葉?誰是這幅蕭條的秋景圖的設計師呢?早春,伴隨著聲聲春雷,萬物吐翠,嫩綠的枝芽慢慢展開了她的笑臉。

如果說此刻的葉子尚處於旺盛生長的青年期的話,那仲夏的樹葉便已到了壯年期,她們旺盛地進行各種代謝活動,為植物體維持生命和生長提供必要的能量。但萬物有生必有死,葉子經過了她的青壯年以後,便開始步人暗淡的老年,開始衰老死亡了。

早在本世紀40年代,科學家們就認為葉子的衰老是由性生殖耗盡植物營養引起的。不少實驗都指出,把植物的花和果實去掉,就可以延遲或阻止葉子的衰老,並認為這是由於減少了營養物質的競爭。如果有興趣的話,你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明顯地延遲了。

但是,進一步觀察,你會發現,並不是所有植物都是這樣的。許多植物葉片的衰老發生在開花結實以前,比如雌雄異株的菠菜的雄花形成時,葉子已經開始衰老了。這樣看來衰老問題並不是那麽簡單。隨著研究工作的逐步深入,人們現在知道,在葉片衰老過程中,蛋白質含量顯著下降,遺傳物質含量也下降,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,葉綠體遭到破壞。這些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,人們發現,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酸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,了卻了葉落歸根的夙願。

說到這裏,你也許要問,為什麽落葉多發生在秋天而不是春天或夏天呢?是啊,為什麽沒有“春風掃落葉”呢?是因為秋風帶來的寒意嗎?

因為我們生活在溫帶地區,四季變化明顯,光照長短、水分、溫度等差異很大,所以我們隻看到“秋風掃落葉”,實際上在熱帶幹旱季節,也會出現春季落葉現象,隻是沒有溫帶地區落葉現象明顯罷了。

落葉是植物正常的生理過程,是發生在植物體內的很複雜的過程之一。

有許多文人墨客扼腕痛惜飄零的落葉而揮墨灑文,可是你可曾想到過:落葉恰恰是樹木的自我保護策略,犧牲小我,而保全主體。

天冷了,人們要生上火爐,穿上棉衣,可是樹木呢,唯有脫盡全身的樹葉,以減少通過葉子而散失的大量水分,才能安全過冬。要不然天寒地凍,狂風呼號,樹根吸水已很困難,而樹葉的蒸騰作用卻照常進行,你想想看,等待樹木的除了死亡,還會有什麽呢?同樣道理,幹旱季節中的熱帶樹木的落葉也是自我保護的措施。

然而水分是影響落葉的唯一原因嗎?你注意一下,秋天,馬路邊的路燈旁的樹木,在其他同伴已落盡的時候,卻總還有一些樹葉在寒風中艱難地挺立著,飄舞著。這就會使我們想到,落葉跟光照也有很密切的關係。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使植物落葉。夏季一過,秋天來臨,日照逐漸縮短,似乎在提醒植株——冬天來臨了。

那麽是誰控製著葉子的脫落呢?經科學家艱苦地努力,終於找到了一種化學物質叫脫落酸,發現它與落葉很有關係,可以促使植物的葉脫落,同時也發現其他激素例如赤黴素和細胞分裂素起相反作用,能延緩葉的衰老和脫落。所以到目前為止,植物落葉的機理還沒有完全弄清楚,但是可以肯定,落葉尤其是溫帶地區的樹木的落葉,是減少蒸騰、保全生命、準備安全過冬的一種本領。

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