十萬(wàn)個(gè)為什么之樹干被凍裂的樹為什么還能活 【為什么有些花兒愛“追”太陽(yáng)】 “朵朵花兒向陽(yáng)開”，這句話雖然最常見、最普通，但它卻蘊(yùn)涵著極為豐富的科學(xué)道理。我們已經(jīng)知道，植物的向陽(yáng)或向光運(yùn)動(dòng)，是受體內(nèi)生長(zhǎng)素控制的，那么，花朵追蹤陽(yáng)光的目的又是什么呢？ 其實(shí)在我們周圍，除了向日葵之外，花朵向陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象并不是很常見，但有三位研究極地植物的瑞典生態(tài)學(xué)家克捷爾伯雷、卡爾森和卡斯托森，卻發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)在寒冷極地的絕大部分植物花朵都擅長(zhǎng)追逐太陽(yáng)。這不由得使他們聯(lián)想到，花朵追蹤太陽(yáng)也許與溫度相關(guān)。于是，他們用仙女木花做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)。他們用細(xì)金屬絲固定仙女木花的花萼，強(qiáng)行阻止它的向陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，然后在花朵上安放了一個(gè)帶金屬探針的溫差電阻，用來(lái)精確地測(cè)定溫度。當(dāng)太陽(yáng)升起，氣溫增高時(shí)，被他們處理過(guò)的花朵內(nèi)部溫度要比普通花朵低0.7。于是，這幾位科學(xué)家認(rèn)為，極地氣候寒冷，花朵的向陽(yáng)運(yùn)動(dòng)有助于聚集陽(yáng)光的熱量，有利于結(jié)果和種子的孕育。 人們?cè)谘芯恐参锘ǘ湎蜿?yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)很多向陽(yáng)植物的地下部分雖然見不到陽(yáng)光，但也能對(duì)光做出反應(yīng)。這真是一個(gè)令人迷惑不解的問(wèn)題。直到20世紀(jì)末，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)植物體居然也能傳導(dǎo)光線！就像現(xiàn)代化的通信器材光導(dǎo)纖維那樣，植物體能把光線輸送到適當(dāng)?shù)牟课?。如果真是這樣的話，照射到地面上植物的太陽(yáng)光，能夠通過(guò)枝條或莖干向植物體的其他部分傳送而去。但這種傳播光線的方式與植物花朵追蹤太陽(yáng)有什么直接關(guān)系，直到當(dāng)前還無(wú)法給出確切的解釋。 【王蓮的葉片上為什么能載小孩】 如果說(shuō)植物界中誰(shuí)的葉片，王蓮的巨葉應(yīng)該當(dāng)之無(wú)愧。王蓮是原產(chǎn)于南美洲熱帶地區(qū)的水生植物，全身上下最引人注目的部分就是它的葉片，真是大極了，每一片都像一張大型的圓桌面。它的葉子還有一條往上卷起的邊，在四周圍成一圈，如同一只巨大的淺底圓盤漂浮在水面上。更令人驚訝的是，王蓮的巨葉竟然能像小船一樣，一個(gè)孩子坐在葉面上，就像一只青蛙蹲在荷葉上那樣安全，根本不會(huì)沉入水下。 王蓮的葉片為什么具有如此支撐力？大葉片與水面接觸的面積大，產(chǎn)生的浮力當(dāng)然也大。而且，王蓮葉片四周向上卷起邊，就像小船邊上的船幫一樣，大大增加了排水體積，根據(jù)阿基米德定律“浸在液體（或氣體）里的物體受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被該物體排開的液體的重力”，它的浮力等于成倍增加了。除此以外，在王蓮葉片上還能發(fā)現(xiàn)很多小窩，里面充滿了空氣，這也是導(dǎo)致它產(chǎn)生巨大浮力的因素。 也許有人會(huì)提出，僅僅依靠浮力是不能夠安全載重一個(gè)小孩的，因?yàn)槿~片通常是植物體中較為柔軟的部分，如果在某一局部支撐重物，葉片很容易發(fā)生變形，會(huì)導(dǎo)致浮力銳減，而實(shí)際上王蓮的葉片結(jié)構(gòu)卻補(bǔ)充了這個(gè)缺陷。如果仔細(xì)觀察它的葉片，在葉片背面會(huì)見到很多粗大的葉脈，就像混凝土建筑材料中的鋼筋，即使在某一局部受到較大重力，也不會(huì)輕易折斷。從物理學(xué)的角度看，王蓮葉片內(nèi)的這種支撐結(jié)構(gòu)非常符合力學(xué)原理。科學(xué)家對(duì)王蓮葉片還實(shí)行了專門的測(cè)試，一張直徑1.2米的王蓮葉片能承重2030千克重量，已經(jīng)超出了一個(gè)小孩的體重。 【樹干被凍裂的樹為什么還能活】 生活在北方或高寒地帶的人們，常常會(huì)在冬天的早晨看到被凍裂的樹干，到中午氣溫逐漸升高后，里面還有汁液流出。如果土壤水分狀況好的話，只會(huì)短時(shí)間出現(xiàn)樹葉萎蔫，多數(shù)樹木并不會(huì)所以死亡。 這是因?yàn)?，冰只凝結(jié)在細(xì)胞之外，也就是說(shuō)在細(xì)胞壁和由死細(xì)胞壁組成的輸導(dǎo)組織中，那里汁液中的水相對(duì)自由，有毛細(xì)作用和滲透作用，但沒有對(duì)流移動(dòng)，而且細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì)和液泡沒有冰晶形成。細(xì)胞原生質(zhì)內(nèi)有很多細(xì)胞器，它們都有非透水的生物膜，能將內(nèi)部的水分子與外界隔開，無(wú)法自由移動(dòng)。細(xì)胞的液泡內(nèi)儲(chǔ)存了很多濃度極大的親水蛋白質(zhì)、代謝物質(zhì)和離子，水分子同樣也受到了束縛。 看一看雪花漂亮的六角形晶體結(jié)構(gòu)，就能見到其中水分子是如何排隊(duì)守秩序的。在它們的中心都有一個(gè)稱作晶核的雜質(zhì)顆粒，它們結(jié)成冰也一樣需要這樣的晶核。植物細(xì)胞外汁液的水在冰點(diǎn)以下就會(huì)排起隊(duì)來(lái)結(jié)成冰，而被生物膜隔離開的細(xì)胞質(zhì)和液泡中的水分子，則已經(jīng)排在了其他分子外面，也就不易結(jié)起冰來(lái)。這就是樹皮韌皮部活組織的情況。 冬天夜間樹干被凍起來(lái)的時(shí)候，細(xì)胞外汁液中的部分水分子結(jié)成了冰，留下的汁液就會(huì)變濃，引起細(xì)胞內(nèi)的水分子通過(guò)細(xì)胞膜質(zhì)上的水通道流向細(xì)胞外，繼續(xù)參與冰晶的擴(kuò)大。水分子從液泡流向細(xì)胞質(zhì)，再流向細(xì)胞外，一定時(shí)間后，細(xì)胞質(zhì)膜多數(shù)部位就會(huì)與細(xì)胞壁分離開來(lái)，形成質(zhì)壁分離。這時(shí)細(xì)胞雖然還活著，但需要忍受特別高溶質(zhì)濃度的鹽害。 白天升溫后，細(xì)胞壁外的冰慢慢地融化，汁液被稀釋，水分子就流回了細(xì)胞質(zhì)，再流回液泡，不再質(zhì)壁分離，恢復(fù)