探索地球生命之源

繁忙的莖

當我們在林中悠閑地散步或者風馳電掣般地穿行公路時,靜靜地矗立在旁邊的樹體內也在忙碌地進行著各種活動:從根部吸收的水分及其無機鹽要運送到葉部;葉部光合作用產生的有機物也要運送到根部和植物體的其他部位。那麽連接根與葉的是莖,物質在莖內是通過什麽進行運輸的呢?

我們把一條帶葉的楊樹枝放在水裏切斷,然後迅速地移到滴有幾滴紅墨水的水裏,在陽光照射下幾個小時之後,再把枝條橫向切斷,這時觀察一下斷麵,我們會看到斷麵上有殷紅的斑點,再把枝條縱向剖開,會看到莖的剖麵上有一條紅色細紋。這紅色的細紋是植物體內水分的運輸路徑,這條路由根部開始,經過莖,再一直通過葉脈到達葉子各部分。在葉子裏就是看得見的縱橫交錯的葉脈。如果我們很細心的話,注意一下周圍的樹木,會驚奇地發現,有的樹木的枝條由於樹皮被破壞了一圈,在失去樹皮的上方形成瘤狀物,枝條的下部時間一久便枯死了。原來在植物的莖內有兩條“公路”:一條在韌皮部,是由一串串篩管上下連接而成的,它的運輸方向是由上往下,即把葉子製造的營養物質運輸到根部或其他部位,另一條路線在木質部,它是由叫做導管的細胞上下連接而成,它的運輸路線是由下往上運輸,也就是說,把根部吸收的水分和無機鹽運送到葉部等。

組成導管的導管細胞由於細胞核、細胞質和橫壁都消失了,上下彼此連接形成中空的長管,水分在裏麵可以暢流無阻,加上葉部蒸騰拉力作用和水分子之間的吸引力,水和無機鹽可以源源不斷地向上運輸到植物體的各個部分,可真是與俗語“水往低處流”成了反照。水在導管中的輸導速度是很快的,速度最快的為每小時45米,最慢的每小時也有5米,一棵草5~20分鍾就能把水輸導到頂端,高達幾十米甚至上百米的樹木,莖的輸水能力就更大了。有人統計過,落葉樹1平方厘米的木質橫切麵上,1小時可通過水量20毫升。運輸有機物的篩管由於橫壁仍然存在,但橫壁上出現很多的孔,通過孔上下篩管連通形成有很多“關口”的公路,運輸速度也是很快的,大約每小時O.7~1.1米。葉製造的有機物30~60分鍾就可運送到根部。所以植物體內的兩條“公路”是很繁忙的,運輸量也是很巨大的。