当前位置:首页 -少年百科 - 电子书 - 正文*

植物的自卫

减少水分蒸腾是植物抗旱的有效方式。为了节省水分,有的叶子退化成针状或棘刺,有的生有茸毛,有的体表披上一层角质或蜡质,有的叶子还会拳曲、闭合。很多植物的枝干表面变成白色或灰白色,以反射太阳光;表皮气孔变得稀少下陷。白天关闭,以减少水分蒸腾。

生长在我国北方草原上的野莴苣,为了减少水分的散失,叶片不是以平面向着太阳,而是像刀刃似地向上,这种与地面垂直的叶子,大致按南北方向排列,好像磁针一样,而被称为“植物指南针”。叶片的这样排列,既可避免酷热阳光的灼晒,又可接受清晨或傍晚的斜射光。由于这类植物的叶片的背、腹面几乎受到等量的光照,所以两面都能进行光合作用,制造有机养料。无独有偶,槐树的叶片更为巧妙。槐树的叶面积较大,叶片薄,又没有厚的角质层和蜡层覆盖,这些都是保持水分的不利因素。但它的小叶能随太阳转动:每当旭日东升,小叶向两侧水平舒展,日渐正午、太阳直射时,小叶逐渐向上竖起,待到夕阳西下,光照变弱,小叶又慢慢张开。槐树借助小叶的运动,躲避了骄阳的灼伤,减缓了水分的蒸腾。如果窥探细胞内幕,甚至还可发现叶绿体也会随光的强弱变化而进行一定的运动。在弱光下,叶绿体用它们扁平的正面向光,以接受最大的光量;在强光下,就用它们狭小的侧面向光,同时叶绿体向细胞侧壁移动,这样可避免由于过度强烈的阳光照射而引起结构和功能的破坏。更为有趣的是树姿奇特的光棍树,终年不长叶子,只有光溜溜的树杈。这是因为该树的故乡在炎热的非洲干旱地区,那里长年无雨,异常缺水,为了减少水分的逸散,它们的叶子逐渐变小,甚至消失,而树枝都变成绿色,以代替叶子进行光合作用。

贮藏水分以备不测是植物抗旱的绝招。有些植物的叶子不但退化成针状或棘刺状,以减少蒸腾,而且营养器官变得肥厚多汁,以自身储藏水分。猴面包树生长在非洲东部的热带草原里,成龄大树一般高约25米,而直径却达5米,有的甚至超过10米,远远眺望,犹如巨大的酒瓶,在干旱的时候树上不长叶子,一到雨季,才开始长叶,开花,结果,同时大量吸水,储藏在肥胖的树干里,以备旱季用。生长在墨西哥沙漠的仙人掌像一座座巨大的烛台,通常有10~15米高,粗得一个人都难以合围,花的直径达22厘米,体内水分竟含95%以上,在它巨大的身躯里,能贮藏一吨以上的水,当旅行者缺水时,打开它的躯干,就可饮到清澈的淡水,能免遭渴死的厄运。所以有“沙漠里的甘泉”之美名。生长在南美洲草原上的纺锤树,树高可达30米,躯干很像一个大萝卜,最粗的地方直径可达5米,其内可贮存两吨多水,旱季缺水时,可管用哩。

强大而多样的根系是植物抗旱的保证。在干旱的草原上降雨量极少,水分蒸发极快,雨水往往只能润湿土壤的表面,下层的土壤却很干燥,这些地方生长的针茅、隐子草和沙蒿,都长着入土不深、分枝极多、平铺在土表层的根系。沙拐枣的垂直根系较浅,水平根系则长达十几米,只要地面上有一点点水分,它就能充分吸收。在干旱的沙漠地区,植物的地上部分大大缩小,地下部分却大大增加,主根扎得很深,一株不到半米高的白刺,主根长13米多,侧根长6米以上,根幅14米,相当于冠幅的30多倍!骆驼刺的茎叶长得特别矮小,但它的根却钻到土下30米之深,据计算,骆驼刺的根的总面积要超过它的地上部分几千倍呢!胡杨的根繁殖能力十分惊人,一株壮龄的胡杨,十五年内串根滋生的大小幼树可达一千多株。

缩短生命周期,逃避干旱是植物抗旱的妙法。有些沙漠地区,雨水集中在较短的一个时期,不过数十日,有的植物居然能利用这数十日的降雨过程完成生命周期,巧妙地逃避干旱季节。北非撒哈拉大沙漠的齿子草,它的种子只要稍有一点雨水,就萌发,生长,开花,结实,整个生命周期只有几个星期。开花时,如果空气干燥马上闭合,一旦湿润,花又张开。木贼在降雨后10分钟开始萌动,10小时后即可钻出沙层而茂盛地生长起来,全部生命史只有二三个月。更令人惊奇的是,秘鲁有一种会走动的卷柏,当天气过于干旱时,它的根就会自动折断,植株卷缩成一个小球,风吹球动,滚到水分充足的地方就会停下来重新生根,长成新的植株;当水分不够时,又开始旅行生涯,故有“旅行植物”之称。

忍耐干旱是植物的抗旱生理特征。有些植物所以能忍耐严酷的干旱,关键在于原生质在失水时保持部分结合水。结合水以近似于结晶水的状态存在,不易丢失。这样,它们在干旱时,光合作用减弱不多,蛋白质水解的速度也减慢不多。抗旱的小麦品种在干旱不利的条件下,其胚中的mRNA(信使核糖核酸)失活,但不消失,一旦有水分供应,立即出现正常的mRNA,恢复合成蛋白质。

  • 上一篇 掷出π值来
  • 下一篇 地热妙用