北国风光,千里冰封,万里雪飘,望长城内外,好冷好冷,我裹紧衣袖以御寒。可是植物怎么办?难道只有被冻,任凭狂风暴雪的摧残?当然不是。长久以来,植物在与寒冬的交锋中慢慢掌握了一系列的武林秘笈,可以让自己在寒冬腊月依旧傲视风雪。等到来年春天,它们就可以抖擞精神,重出江湖。下面让我们一起走进冬天的秘密——植物篇。
一、叶色的变化和体型的改变
停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花。当我们看到树木叶片的颜色由绿色换上“新装”时,我们就知道秋天来了。叶子绿莹莹的不是挺漂亮吗?为什么要变色呢?其实,叶子变色是植物为迎接寒冬做的最基本的准备。
要知道叶子为什么会变成红色,首先我们得明白它最开始为什么是绿色的。
小学时我们就知道,叶子内部有一个神奇的小可爱--叶绿素,当光线照射到叶片上时,叶绿素会吸收里面的红光和蓝紫光反射绿光,这样我们看到的叶子颜色就是绿色的。当秋天来临时,叶片中的叶绿素会因低温和短光照,活性受到抑制,一些闲下来的“成员”也会被植物进行分解并再利用。叶片中进行光合作用的叶绿素减少了,被遮盖起来的另外两种色素--橙黄色的胡萝卜素和黄色的叶黄素就会显现了出来。因此,我们便能看到叶片变黄了。至于红叶,除了因为叶片中的花青素外,由于秋天降温,植物积累较多的糖分以适应寒冷,体内可溶性糖多了,就形成较多的花色素,叶子也就变红了。
另外,根据对动植物的研究,人们认为植物叶色的变化也是一种自我保护机制:鲜明的色彩变化可以传达强烈的视觉信号,表示这里的果实成熟了,可以来吃,顺便帮忙传播种子;或者警告食叶动物,我一点儿也不好吃,别碰我。看到了没?套路,全是套路。
植物为了应对寒冷,除了变色,还会变形。为了抵御寒冬,冻土带的植物大都长得矮小粗壮,这样在遇到风霜雨雪时,它们就无须像其他植物一样为“权贵”“折腰”,它们牢牢覆盖在苔藓上或紧紧地扎在石头下面,通过匍匐、蔓生的方式减少能量的消耗!
二、不得不做出的断舍离
为了成功度过严寒,很多植物不得不在秋冬季做出妥协--落叶。
秋冬来临时,落叶植物一般会有两个动作:生产冬眠素和产生离层细胞。冬眠素是为了抑制植物的生长以减少养料的消耗,离层细胞是为了在必要时让多余的叶片脱落“母体”。不过不用担心,在叶片脱落前,聪明的植物早已将叶内的营养移送到其他位置。落叶,是植物采取的牺牲地上部分的过冬方式,即让地面上的组织发黄枯死,保存地下的茎或根。在神奇的大自然中,另一部分植物则会采用另一种与之对应的越冬行为:让地下的根部收缩,将茎缩入土中抵御严寒。不明白?想想“离离原上草,一岁一枯荣。”的永恒画面!
还有一些植物,如我们常见的韭菜、莲藕等,则会在冬季来临时做好两手准备:结籽传宗&丢叶图存。
不得不提的是,植物的叶片虽然离开了植物,但它对植物生长的辅助却并未停止,“落红不是无情物,化作春泥更护花”便是最好的写照。
叶片的“自我牺牲”事迹不只这些,据检测,有些落叶中的铝、锌、铅等含量要高于正常的叶片,由此专家推测,落叶除了能够降低植物对养料的消耗外,可能还会带走部分有害物质,帮助植物“排毒养颜”。另外,一些植物的落叶还能释放种间抑制剂,减少林下幼苗或其它种类植物的生长。
三、报团取暖
植物跟人类一样,面对困难时,除了凭借实力单打独斗,有时候也会借助彼此优势,报团取暖。以虎耳草和玻璃草为例。寒冬来临时,娇小的虎耳草和玻璃草团团相抱,紧密相拥,它们一起组成一个庞大的家族,共同应对变化无常的天气!
四、睡眠
下雪了,下雪了,雪地里来了一群小画家。。青蛙为什么没参加?它在洞里睡着了。《雪地里的小画家》这首歌谣相信每个人都读过,青蛙、刺猬、黑熊等动物在冬天会进入冬眠状态,“睡”过冬天。与动物相似,有些植物在寒冷的冬季也会“冬眠”。
“冬眠”中的植物代谢非常缓慢,几乎停止生长,也就是植物生理学中的“睡眠运动”。最早发现植物睡眠运动的,是英国生物学家、进化论的奠基人达尔文。经过研究,达尔文认为叶片处于睡眠状态时,能减轻寒冷对自身造成的损害,是 “适者生存”的举措。
不同的植物休眠形式也不同,如大多数一年生和二年生的植物是种子休眠;多年生落叶树是芽和维管形成层的休眠;而多年生草本植物一般则是鳞茎、球茎、块根和块茎等休眠。
当第二年春天来临,植物就会从休眠中“唤醒”,重新绽放生机。不过也有例外发生,比如今年十月武大樱花就在秋天开花了,原因就是今年春秋季节光照时间长短相似,导致樱花“误判”,以至于樱花反季节开花。
五、“穿”衣服
除了上述方法,有些植物在与严冬的对抗中还进化出了另一套物理防御方法--“穿”衣服。
如:生长在北极的灌木的茎上覆盖着浓密的绒毛;
松树、柏树在树皮和叶表分泌出蜡质物质;
杏树、槐树等树木分泌出胶质物以御寒防冻。
此外,蔬菜还可以使自已体内淀粉转化成糖分,降低冰点,以增强自身的抗寒力。而它体内积聚这些抗寒的糖分,人们吃起来自然也就觉得特别甜了。富含的糖分可以说是蔬菜们的“甜心小棉袄”了!
当然除了植物自身制作衣服外,还有人们为植物在冬天添衣加袄!
植物越冬的秘密远远不只是这些,还有更宽广的领域值得我们继续探索与发现。下面就以我最喜欢的一句诗词结束本次科普之旅吧。“且挨过三冬四夏,暂受些此痛苦,雪尽后再看梅花”!
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