中华学生百科全书-第82部分

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折扇状，它就能承受重物的压力。
　　　　车前草十分常见，谁知在它的叶子中也存在着令人吃惊的秘密：它的叶
子按螺旋状排列，而两片叶子的夹角竟都是　137°30′，结果使所有的叶子
都能照射到阳光。于是人们受到启发而建造了螺旋形的高楼，使得阳光能照
进每一个房间。
　　　　玉米叶呈圆筒状，这也是有什么意义吗？原来，它使叶子更牢固，而不
易被破坏。人们仿造它的形状建造起跨越海峡或大河的桥梁，竟坚实牢固得
很。
　　　　由此可见，植物的叶子构造是十分巧妙的，这其中的意义也深远得多。


秋风扫落时的秘密


　　　　一夜秋风，遍地黄叶，人便会平添几分惆怅。可你想过吗？为什么植物
会落叶？谁是这幅萧条的秋景图的设计师呢？
　　　　早春，伴随着声声春雷，万物吐翠，嫩绿的枝芽慢慢展开了她的笑脸。
如果说此刻的叶子尚处于旺盛生长的青年期的话，那仲夏的树叶便已到了壮
年期，她们旺盛地进行各种代谢活动，为植物体维持生命和生长提供必要的
能量。但万物有生必有死，叶子经过了她的青壮年以后，便开始步入暗淡的
老年，开始衰老死亡了。
　　　　早在本世纪　40　年代，科学家们就认为叶子的衰老是由性生殖耗尽植物营
养引起的。不少实验都指出，把植物的花和果实去掉，就可以延迟或阻止叶
子的衰老，并认为这是由于减少了营养物质的竞争。如果有兴趣的话，你不
妨做这样一个实验，在大豆开花的季节，每天都把生长的花芽去掉，你会发
现，与不去花芽的植株相比，去掉花芽的大豆的衰老明显地延迟了。
　　　　但是，进一步观察，你会发现，并不是所有植物都是这样的。许多植物
叶片的衰老发生在开花结实以前，比如雌雄异株的菠菜的雄花形成时，叶子

已经开始衰老了。这样看来衰老问题并不是那么简单。
　　　　随着研究工作的逐步深入，人们现在知道，在叶片衰老过程中，蛋白质
含量显著下降，遗传物质含量也下降，叶片的光合作用能力降低。在电子显
微镜下可以看到，叶片衰老时，叶绿体遭到破坏。这些变化过程就是衰老的
基础，叶片衰老的最终结果就是落叶。
　　　　从形态解剖学角度研究，人们发现，落叶跟紧靠叶柄基部的特殊结构—
—离层有关。在显微镜下可以观察到离层的薄壁细胞比周围的细胞要小，在
叶片衰老过程中，离层及其临近细胞中的果酸酶和纤维素酶活性增加，结果
使整个细胞溶解，形成了一个自然的断裂面。但叶柄中的维管束细胞不溶解，
因此衰老死亡的叶子还附着在枝条上。不过这些维管束非常纤细，秋风一吹，
它便抵挡不住，断了筋骨，整个叶片便摇摇晃晃地坠向地面，了却了叶落归
根的宿愿。
　　　　说到这里，你也许要问，为什么落叶多发生在秋天而不是春天或夏天呢？
是啊，为什么没有“春风扫落叶”呢？是因为秋风带来的寒意吗？
　　　　因为我们生活在温带地区，四季变化明显，光照长短、水分、温度等差
异很大，所以我们只看到“秋风扫落叶”，实际上在热带干旱季节，也会出
现春季落叶现象，只是没有温带地区落叶现象明显罢了。
　　　　落叶是植物正常的生理过程，是发生在植物体内的很复杂的过程之一。
　　　　有许多文人墨客扼腕痛惜飘零的落叶而挥墨洒文，可是你可曾想到过：
落叶恰恰是树木的自我保护策略，牺牲小我，而保全主体。
　　　　天冷了，人们要生上火炉，穿上棉衣，可是树木呢，唯有脱尽全身的树
叶，以减少通过叶子而散失的大量水分，才能安全过冬。要不然天寒地冻，
狂风呼号，树根吸水已很困难，而树叶的蒸腾作用却照常进行，你想想看，
等待树木的除了死亡，还会有什么呢？
　　　　同样道理，干旱季节中的热带树木的落叶也是自我保护的措施。
　　　　然而水分是影响落叶的唯一原因吗？
　　　　你注意一下，秋天，马路边的路灯旁的树木，在其他同伴已落尽的时候，
却总还有一些树叶在寒风中艰难地挺立着，飘舞着。这就会使我们想到，落
叶跟光照也有很密切的关系。实验证明，增加光照可以延缓叶片的衰老和脱
落，而且用红光照射效果特别明显；反过来，缩短光照时间则可以促使植物
落叶。夏季一过，秋天来临，日照逐渐缩短，似乎在提醒植株——冬天来临
了。
　　　　那么是谁控制着叶子的脱落呢？经科学家艰苦地努力，终于找到了一种
化学物质叫脱落酸，发现它与落叶很有关系，可以促使值物的叶脱落，同时
也发现其他激素例如赤霉素和细胞分裂素起相反作用，能延缓叶的衰老和脱
落。所以到目前为止，植物落叶的机理还没有完全弄清楚，但是可以肯定，
落叶尤其是温带地区的树木的落叶，是减少蒸腾，保全生命，准备安全过冬
的一种本领。


花的海洋


　　　　最杰出的艺术家当属大自然，这个艺术家在我们周围创造出数不尽的奇
花异葩。梅花像星，葵花像盘，报春花像小钟，牵牛花像支喇叭，珙桐花似
一只只迎风翩翩起舞的白鸽，台湾的蝴蝶兰，雪白中有绊红，好似群蝶翩跹。

　　　　再看看我们生活的周围：迎着春风，路旁的桃花悄悄盛开，粉红一片，
雪白一堆；星星点点的小紫花在草丛中露出了头，二月兰、白兰也展开花瓣，
悄悄向路人致意，似乎在告诉人们：春天到了！春天到了！气温刚略有回升，
夏至草便伸着懒腰，周身带着一圈一圈小花环使劲睁开了眼，好奇地打量着
周围：此时月季、樱桃花竞相开放，石榴花吐着火红的蕊，挂满了枝头；你
再抬眼一看：
　　　　啊！漫山遍野、大街小巷鲜花盛开，叫得出名的叫不出名的开遍了满世
界，仿佛使人置身在花的海洋。春夏不乏花的陪伴，而秋天菊花怒放，冬天
腊梅花开，一年四季时时有花，时时把这世界装扮得五彩缤粉，绚灿美丽。
　　　　花的构造有花被、花萼、花托、雄蕊、雌蕊五部分，花的不同形状就是
由这几部分的多少、大小、形状变化而决定的。


花的颜色


　　　　“万紫千红”是诗人对花朵的赞美。
　　　　的确，红色的、紫色的、蓝色的、白色的、黄色的花，五彩缤纷，惹人
喜爱。
　　　　那么美丽的颜色是怎样产生的呢？
　　　　原来在花瓣细胞里存在各种色素，主要为三大类。一类是类胡萝卜素，
包括红色、橙色及黄色素在内的许多色素；第二类叫类黄酮素，是使花瓣呈
浅黄色至深黄色的色素；第三类叫花青素，花的橙色、粉红、红色、紫色、
蓝色都是由花青素引起的。
　　　　通过对被子植物花色的调查，人们发现花瓣呈白色和黄色的最多。那么
白色的花是怎么回事呢？花呈现白色，是因为花瓣细胞里不含什么色素，而
是充满了小气泡。你如果不信，用手捏一捏白色的花瓣，把里面的小气泡挤
掉，它就成为无色透明的了。有些植物开黄花，那是因为花瓣细胞的叶绿体
里，含有大量的叶黄素。
　　　　有一种奇怪的黑蔷薇花瓣呈黑色，但提取不出黑色素，原来是花青素和
花青苷的红色、蓝色及紫色混在一起，使颜色加深时形成的一种近似黑色的
色泽。植物形成色素必须消耗原料和能量，解剖可看到色素仅分布于花瓣的
上表皮中，花瓣内部是无色的，这说明植物以消耗最少的能量和材料达到了
最佳的效果。
　　　　植物表现出美丽的色彩，除植物体内部具备产生色彩的内部条件外，环
境条件如温度、光照、水分、细胞内的酸碱条件等都影响色素的表现。
　　　　就温度而言，不同植物的花朵，所适应的温度范围不同。喜温植物开花，
在温度偏高时期，花朵色彩艳丽。如生性喜欢高温的荷花，炎热季节开放，
花朵鲜艳夺目。绝大部分植物和一些喜低温植物，在花期内遇偏高气温，花
的颜色常常不太鲜艳。如春季开花的金鱼草、三色菅、月季等，当花期遇　30
℃以上高温时，不仅花量少且色彩暗淡。如果植物在开花时气温过低，不仅
花色不鲜，且会间有杂色。
　　　　光照对花色的影响：多数植物喜欢在阳光下开放，缺少阳光，不仅花色
差甚至开花也困难。大多数花随着开放时间的变化，花色有所改变，一般黄
色的花在花谢时变为黄白色。随着接受日光照射时间的长短，花的颜色深浅
也可引起变化。留心观察一下棉花的花，刚开放的花是乳黄色的，后来变成

了红色，最后变成了紫色，因此在一棵棉株上，常常同时开放着几种不同颜
色的花，这便是由于阳光照射和气温的变化，影响到花瓣细胞内的酸碱性发
生变化，最终引起色素颜色的改变。
　　　　因此花的酸碱度改变，也导致花色的改变。你认得牵牛花吧，它的花朵
像喇叭，颜色挺多，有红的、紫的、蓝的、粉白的。如果你把一朵红色的牵
牛花，泡在肥皂水里，这朵红花顿时会变成蓝花，再把这朵蓝花泡到稀盐酸
的溶液里，它又变成了红花了！
　　　　水分也影响花色。花朵中含适量的水，才能显示美丽的色彩。而且维持
得也较为长久。缺水时，花色常变深，如蔷薇科的花朵缺水时，淡红色花瓣
会变成深红色。


袭人花香


　　　　许多花朵，不但有美丽的花冠，而且有芬芳的气味，这是因为花瓣的一
些细胞中含有挥发性的油脂叫“芳香油”。
　　　　芳香油的合成常发生在花朵内特殊的腺体细胞——上皮细胞内。据观
察，胡椒、薄荷的叶片表面腺毛分泌挥发油的过程中，首先在细胞质中形成
小的油泡，然后油泡的内容物通过细胞壁释放到细胞壁与它上方起保护作用
的角质层之间，逐渐在角质层下方积累，最后角质层破裂，挥发油就释放出
来。
　　　　不同植物，挥发油的分泌方式也不同。
　　　　不管什么植物，所分泌的芳香油都带有气味。有的植物是随花朵的开放
而逐渐形成与挥发，因而芳香的气味初开放时最浓，开放后不久，芳香渐散，
维持时间较短，常见的茉莉、梅花、兰花、玫瑰、蜡梅等便是这样。而有的
植物则是未开时或已开时均有浓浓的香气，花香维持时间较长，直到花瓣凋
萎香气才尽，这是因为这类植物的芳香油以游离状态存在于花瓣中，所以得
以逐渐散发香味，这类花常见的如白兰花、珠兰、代代等。但是这两类花一
般都是花初放时芳香油含量最高，是观赏和采摘的理想时间。雨天开放的“雨
水花”，香味最差。
　　　　花香味的浓谈也受很多环境因素的影响，多数香花植物，开花时遇气温
较高，日照充足，花朵芳香也较浓郁。如茉莉花以　7～8　月开放的“伏花”香
味最浓，而“春花”的香味最差。
　　　　香花植物花期内，当遇光照不足或阴雨天气，花瓣组织内含水偏多，芳
香油的积累量相对减少，花香就比较淡薄。如玫瑰花中的“雨水花”，质量
就较差。一些对肥料要求较高的香花植物，当遇到土壤肥力充足时，芳香浓
郁持久，如蜡梅或茉莉。
　　　　花卉散发出的浓郁香气，通过人的嗅觉可起到调节人的中枢神经系统的
作用，从而改善人脑功能。因此，当人嗅到花香时，会产生一种心旷神怡的
感觉。
　　　　此外，花卉的香气可杀菌，还可净化美化环境。如天竺花的花香具有镇
静、消除疲劳和安眠的功效；菊花的香气中因含有龙脑等芳香物质，有祛风、
清热、清肝明目之作用；桂花的香气不仅具有解郁、避秽的功效，且对一些
狂躁型精神病人有一定的安静功效。研究还表明，花卉的香气通过人的嗅觉
被上呼吸道粘膜吸收后，能增强免疫功能，提高机体的抵抗力。

花开有时


　　　　各种花开放的时间不相同。18　世纪，著名的植物学家林奈，对花开的时
间做了多年的观察，后来在自己的花园里培植了一座有趣的“花钟”，即将
开放时间不同的各种花有次序地种植在园子里，只要一看现在开的什么花，
就知道大约几点钟了。
　　　　蛇床花：黎明　3　点钟左右开放
　　　　牵牛花：黎明　4　点钟左右开放
　　　　野蔷薇：黎明　5　点钟左右开放
　　　　龙葵花：清晨　6　点钟左右开放
　　　　芍药花：清晨　7　点钟左右开放
　　　　半友莲：上午　10　点钟左右开放
　　　　鹅鸟莱：中午　12　点钟左右开放
　　　　万寿菊：下午　3　点钟左右开放
　　　　紫茉莉：下午　5　点钟左右开放
　　　　烟草花：下午　6　点钟左右开放
　　　　丝瓜花：晚上　7　点钟左右开放
　　　　昙花：晚上　9　点钟左右开放
　　　　花开有时，这个有趣的自然现象，人们很早就知道了。很多植物的开花
都有明显的季节性，例如紫罗兰、油菜花春天开，菊花秋天开。是什么因素
支配着植物的开花时间呢？　1920　年，加纳尔和阿拉尔特发现植物的开花主
要是受光周期的控制。光周期是指一天中昼夜的相对长度。加纳尔和阿拉尔
特在实验地里试种一种叫马里兰马默思的烟草新品种，这种烟草在田间栽培
时不能开花结籽，若在冬季来临前将植株从田间移到温室，或冬天在温室中
成长的植株都可以开花结籽。他们因此就考虑这种烟草的开花是否与冬季有
某种关系。这时加纳尔又想到了比洛克西大豆播种期的试验，从春到夏，每
隔　10　天播种一次，最后差不多都在晚秋同一时期开花。这些研究结果最后使
他们联想到随季节变换而发生的昼夜相对长度的变化对开花的影响。他们用
一小型的暗箱把植物搬进搬出，来缩短日照时间，结果发现人为缩短夏季的
日照长度，烟草在夏季也可以开花；而在冬季温室中如用电灯人为延长光照
时间，则烟草不开花。通过多方面的实验，他们证明了植物的开花与昼夜的
相对长度（即光周期）有关。植物对昼夜相对长度的反应叫做光周期现象。
　　　　光周期现象的发现，使人们认识到了光作为“信号”的作用。人们现已
知道光周期不仅与植物开花有关，而且对茎的伸长、块茎与块根的形成、芽
的休眠、叶子的脱落、甚至对一些动物行为例如鸟类迁徙、鱼的洄游、昆虫
的变异等都有影响。
　　　　从发现光周期与植物开花的关系以后，人们发现不同种类植物的开花对
日长有不同的反应，它们对日长的要求有一最低的或最高的极限。例如有的
植物开花，要求日照长度必须在某一极限之上，短于这个极限，植物就不能
开花。这种植物为长日植物；短日植物则是要求日照长度必须在某一极限之
下，长于这个极限，植物也不能开花。这最低的或最高的极限是诱导植物开
花所需的极限日照长度，称为临界日长。例如，长日植物菠菜的临界日长为
13　小时，它至少得到　13　小时的光照才能开花，短于　13　小时就不能开花，长

于　13　小时促进开花，也就是说菠菜开花有一最低极限（即　13　小时）；相反，
短日植物北京大豆，它的临界日长为　15　小时，它开花需要的日长不能超过
15　小时，即　15　小时是短日植物北京大豆开花的最高极限。但也有的植物对
日长要求不那样绝对，它们在不适宜的日长条件下（即长日植物在短日下；
短日植物在长日下），最终也能开花，在适宜日长条件下促进开花。
　　　　植物开花对光周期的要求与它原产地生长季节的光周期有密切的关系，
某一地区的光周期是与纬度以及季度有关的。在北半球不同纬度地区，一年
中昼最长夜最短的一天为夏至，而且纬度愈高，昼愈长夜愈短。相反，冬至
是北半球一年中昼最短夜最长的一天，纬度愈高，昼愈短夜愈长。春分秋分
的昼夜长短相等，各为　12　小时。在各种气象因素中，昼夜长度的变化是季节
变换最可靠的信号，植物在长期适应的过程中，可对昼夜长度产生反应，以
致可在一年特定时期开花，也可在一天中特定时间开花。
　　　　那么接受光能信息作用的部位，经研究证实是在叶子，叶子就好比“雷
达天线”，接收到光周期的信号后形成开花刺激物传导到茎端形成花的部位。
关于开花刺激物到底是什么，科学家正在进一步探索。


千变万化的果实


　　　　在开花植物中，能形成真正果实的植物是很多的。不过，由于各种植物
果实本身结构特点的不同，果实的类型又是变化多端的。
　　　　有些植物果实的中果皮肉质化，而内果皮变成分离的浆质细胞，人们称
这类果实为浆果，如葡萄、番茄、柿子等；而香气诱人的柑桔，被剥下的是
外果皮和中果皮结合在一起的产物，果实中间分隔成瓣的为内果皮，这类果
实叫做柑果；大家熟悉的向日葵、荞麦等，它们的果皮干燥瘦小，有时还很
坚硬，只有剥开它们的果皮，才能取得真正的种子，这一类果实叫瘦果；有
些果实长有翅膀，可乘风远行，被称为翅果，如械树的种子；像栗子、榛子
等植物的果实，外壳非常坚硬，里面只有一枚种子，因它非常坚硬，故而称
为坚果；有的果实成熟后，果皮会自动裂开，如大豆等，被称做荚果，此外，
还有一些特殊的果实，如人们食用的肉质肥大的草莓果，真正食用的部分，
是由花托变化而来的。草莓果上有无数芝麻粒状的颗粒，这才是草莓真正的
果实。这种果实叫聚合果。
　　　　大家熟悉的白果，是从银杏树上采下来的，刚采下时，圆鼓鼓的，有一
层厚厚的肉。人们食用时，就把它外面的一层肉去掉，只剩下一个带硬壳的
白果。你别看它有肉有壳，而实际上却是一个典型的冒牌果实。如果你仔细
地观察一下白果的生长过程，就会发现，银杏树上看不到像样的“花”，更
无法找到小瓶子状的子房，看到的只是一颗裸露在外面的胚珠，它可以不断
地长大，最后形成白果。可见，白果不是果实，而是种子。其他像松、柏、
杉等树木，它们也只能结种子，而没有真正的果实。人们称这一类植物为裸
子植物。
　　　　一般来说，有果实便一定会有种子。但也有特殊例外的情况，如香蕉，
就是没有种子的。怎么会产生无籽的果实呢？原来香蕉开花后，没有经过受
精，子房虽然发育长大了，但子房里的胚珠由于未受精而不能发育成种子。
这种现象叫做无籽结实或单性结实。

　　　　　　　　　　　　植物的生活
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
植物的呼吸


　　　　　人不停地在进行呼吸。植物也同样日夜不停地进行呼吸。只因为白天有
阳光，光合作用很强烈，光合作用所需要的二氧化碳，远远地超过了植物呼
吸作用所能产生的二氧化碳。因此，白天植物好像只进行光合作用，吸进二
氧化碳，吐出氧气。到了晚上，阳光没有了，光合作用也就停止，这时植物
就只进行呼吸作用，吸进氧气，吐出二氧化碳。
　　　　　然而，植物从哪儿吸气，又从哪儿吐出气呢？
　　　　　植物与人可不一样，它全身都是“鼻孔”，它的每一个生活着的细胞都
进行呼吸：气体通过植物体上的一些小孔与薄膜而进进出出，吸进氧气，吐
出二氧化碳。
　　　　　植物的呼吸作用，要消耗身体里的一些有机物。但是要知道，它消耗有
机物不是没有意义的。植物的呼吸作用消耗有机物，实际上就是用吸进去的
氧气使有机物分解，有机物分解以后，把能量释放出来，作为生长、吸收等
生理活动不可缺少的动力。当然也有一部分能量，转变成热以后散失掉了。
　　　　　植物这种呼吸作用叫做“光呼吸”，和光合作用有密切的关系，光呼吸
要消耗掉光合作用所产生的一部分有机物。有些植物的光呼吸较强，消耗的
有机物就多些，有些植物的光呼吸较弱，消耗的有机物就少些，这对作物的
产量有直接的关系，所以大家对植物光呼吸生理功能的研究相当重视。


植物体内的生物钟


　　　　　我们知道，日历和钟表能准确地计算时间的流逝，那么生物体里是否也
存在着一种类似钟表的时钟呢？
　　　　　200　多年前，就有人用实验来寻求这个问题的答案，他们把叶片白天张
开晚间闭合的豌豆，放在与外界隔绝的黑洞里，结果看到叶片依然按节律白
天张开而晚上闭合。这有趣的实验，令人信服地说明：生物体内确实有一种
能感知外界环境的周期性变化，并且调节其生理活动的“时钟”，这种时钟，
人们把它叫做“生物钟”。那么生物钟是否也能像钟表一样可以对时、拨动
和调整呢？科学家用实验做出了肯定的回答。他们颠倒了白天张开晚上闭合
的三叶草的光照规律，就是白天把它放在人造夜晚中，夜晚把它放在光照下，
经过多次的摆布后，叶片的张合就和自然昼夜颠倒了，这说明生物钟的指针
已经被拨动，但是，当把它再放在自然昼夜中的时候，原来的节律又很快地
恢复，钟又调正校对过来了。不同的生物有不同的生物钟，植物体内的光敏
素