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第15章 植物探索(4)

花儿有香味之谜

众多植物中,除少数外,多数植物的花都是芳香的。那花儿为什么是香的呢?原来,在花卉的叶子里含有叶绿素。叶绿素在阳光照射下,进行光合作用的时候,产生了一种芳香油,它贮藏在花朵里边。这种芳香油极易挥发,当花开的时候,芳香油就随着水分挥发而散发出香味来,这就是人们闻到的花香。

由于各种花卉所含的芳香油不同,所散发出来的香味就不一样:有的浓郁,有的淡雅。一般来说花香的浓淡和开花的地点有着密切的关系。生长在热带的花卉,香气大都浓而烈;而生长在寒带的花卉,香气多是淡而雅。

另外,通常花的颜色越浅,香味越浓烈;颜色越深,香味越清淡。白色和淡黄色花的香味最浓。其次是紫色和黄色的花,浅蓝色花的香味最淡。

一般来说,天气晴朗、阳光强烈、温度升高的时候,花瓣中芳香油挥发得比较快,飘得也比较远,所以香味会比较浓一些。而在阴雨天或阳光弱、温度低的情况下,花香就较淡。

但有些如夜来香、米兰等在夜晚开放的花,由于空气温度越大,花瓣的气孔就张得越大,芳香油也挥发得越多,所以它们晚上散发出的香气要比白天更纯、更浓。

香精的重要用途

我们日常生活中,人和花香的关系是极为密切的。从人们吃的冰棍、糖果至喝的汽水、果汁;从人们用的牙膏、香皂至各种化妆品,样样离不开香精。要从花卉的花、叶、茎、根、籽、仁里面提取出具有不同香味的物质,那可不是一件很容易的事情。

一般要提取1000克的薄荷油,需要采集成吨的鲜薄荷;要提炼1000克的玫瑰油,则需要采摘300万朵玫瑰花,大约相当于两吨的玫瑰花的花瓣。在国际市场上,要用1700克的黄金才能买回1000克的玫瑰油,可见其价格是多么昂贵。

玫瑰油不仅是香料工业中不可缺少的宝贵原料,在其他制造工业中也被广泛地应用。随着科学技术的不断发展,人们在揭开花香的秘密之后,已经试制成功人造香料了,这样花香对人类的贡献可就更大了。

花开花落时间之谜

白天开花的植物

花开花落是植物生长的一种自然规律,那为什么有的花喜欢白天开放,而且是五彩缤纷,有的花则愿意在傍晚盛开,花则多为白色,又有的花是昼开夜合呢?

在常见的植物中,大都是在白天开花。这是因为在阳光下,清晨,花的表皮细胞内的膨胀压大,上表皮细胞生长得快,于是花瓣便向外弯曲,花朵盛开。

花儿白天开,在阳光下花瓣内的芳香油易于挥发,加之五彩缤纷的花色能够吸引许多昆虫前来采蜜。昆虫采蜜时便充当了花的红娘为其传授花粉,这样有利于花卉结籽,繁殖后代。

晚上开花的植物

那么,为什么有的花则偏偏喜欢在晚上开放,而花朵又多是白色的呢?植物之所以要开花,是为了吸引昆虫来传粉。植物在夜里开的花,最初也是多种多样颜色的,但由于白花在夜里的反光率最高,最容易被昆虫发现,为其做媒传授花粉。

因此,在长期的发展演化过程中,夜里开白花的植物被保存了下来,而夜里开红花、蓝花的植物,因不易被昆虫发现并为其传授花粉,而失去了繁衍后代的机会,逐渐被淘汰了。

夜晚开花的晚香玉

月朗星稀、微风轻拂的夏夜,晚香玉悄然绽开洁白似玉的花蕾,飘散出阵阵沁人心脾的幽香。这盛夏的娇儿,不知让多少喜爱花草的人们心醉神迷。

晚香玉,又叫夜来香、月下香。它名副其实,夏季里每当晚19时前后,花苞相继开放。如果你有留意,用肉眼就可以观察到花苞是怎样绽开的。一朵花苞开放只需4至5秒的时间。晚香玉的花苞一开放,便飘散出股股清香,它的香清而不浊,和而不猛,使人心旷神怡。

晚香玉十分受养花人的钟爱,它不需要特别细心的培植、管理。只要把一个晚香玉小块茎埋入土里,凭借着天然雨水滋润,它就会抽芽、长大、开花、结果。

晚香玉的棵茎,是从叶中抽出的柔嫩的枝条,然而,它能在这一枝条上开花多达30多朵,自下而上盛开出来的喇叭形花朵,花期达一月有余。晚香玉不仅可美化庭院,且其花可插瓶,用做室内观赏的佳品。另外,其叶、花、果均可入药,有利于人体健康。

晚香玉夜里开花之谜

那么,晚香玉为什么总是在夜里传送浓郁的花香呢?原来晚香玉花瓣上的气孔,是与外界交换气体的通道。在空气湿度大时,这个通道张开,空气干燥时合拢。

因为白天的气温高,那花瓣便含羞似的合拢着。傍晚的时候温度降低,气候凉爽,蒸腾减少,空气的湿度增大,于是花瓣上的气孔便全部张开。随着花呼吸作用的进行,把它内在的挥发性芳香物质飘散到空气中去,也就把缕缕清香带给人们了。

花开花落的起由

植物中还有的花是白天盛开,而夜里又闭合起来。如睡莲、郁金香,它们的花白天竞相开放,而当夜幕降临时,便闭合起来,到来日则又继续开放。这又是为什么呢?花的昼开夜合现象是植物的睡眠运动引起的。

这种运动的产生,一种是因温度变化引起的。如晚上温度低时它便闭合起来。如果把已经闭合的花移到温暖的地方,3至5分钟后便会重新开放;另一种是由于光线强弱的变化引起的。如花在强光下开放,弱光下闭合。

树为什么又圆又直

圆的几何学优势

树干为什么大都是圆柱形的,而且还是直的呢?为什么不是别的形状呢?为什么形形色色的树木在这一点上能够统一起来呢?接下来就让我们揭晓一下树木又圆又直的秘密吧!

几何学告诉我们,圆的面积比其他任何形状的面积要大,因此,如果有同样数量的材料,希望做成容积最大的东西,显然,圆形是最合适的形状了。

其次,圆柱形有最大的支持力。树木高大的树冠,它的重量全靠一根主干支持,有些丰产的果树结果时,树上还要挂上成百上千斤的果实,如果不是强有力的树干支持,哪能吃得消呢?

生存的压力

树木结果的年龄往往比较迟,有些果树,如核桃、银杏等常需要生长10多年,甚至几十年才开始结第一次果实。在这一段漫长的时间里,主要的任务首先是建造自己的躯体,这需要耗费大量的养分,如果不是采用消耗材料最省而功能最大的结构,就会造成浪费,使结果年龄推迟,树木本身繁衍后代的时间也拉长了,对树木来说是不利的。

再说,圆柱形结构的树干对防止外来伤害也有许多好处。树干如果是正方形,或是长方形,或是圆以外的其他形状,那么,它们必定存在着棱角和平面。有棱角的存在是最容易被动物啃掉的,也极容易摩擦碰伤。

我们知道,树木的皮层是树木输送营养物质的通道,皮层一旦中断树木就要死亡。而四方茎干遇害的机会又这么多,岂不危险吗?好在树干是圆柱形的,即使机械碰伤或摩擦损伤了树皮,也只能是局部地方而已。

另外,树木是多年生植物,在它的一生中不免要遭到风暴的袭击,由于树干是圆柱形的,所以,任何方向吹来的大风,都很容易沿着圆面的切线方向掠过,受影响的就仅一小部分了。

你可以设想,如果树干是具有平面的任何其他形状,不用说,平面比圆面上的一点受风力不是就大大增加了吗?这样,树就会被风刮歪,严重时还会使树倒毙呢!

一切生物都在进化的道路上前进着,它们驱体的特点总是朝着对环境最有适应性的方向发展。圆柱形树干可能也是对环境适应的结果。

树为什么是笔直的呢

森林里的树木大都长得很直,而且只有树梢一段有树枝和树叶,这是森林的自然环境造成的,如果让它享有充分的阳光,有足够发展的空间,它就决不会是那样的了。

原来,树木的生长首先必须依靠阳光。哪一棵树能够在没有阳光的照射下,长久地生存下去呢?许多树木挤在一起生长时,得到阳光的机会,自然比单独生长的树木少。但是生存是一切生物的第一要求,于是树木都争先恐后地向上长,都想多得一些阳光。然而在一定面积上,阳光给予的能量是有限制的,就使得树木不得不改变它的生长状况,以适应自然环境。

在众树密处的森林里,大量的枝叶既影响通风,又得不到充足的阳光,因而不能给树身制造养料,在消耗了枝叶本身的养料以后,就自然而然地枯死了,掉落了。这种现象叫做森林的自然整枝。

可是树顶部分的枝叶,在同其他树木进行了竞争以后,大家均匀地长到相差不多的高度,在那样的高处,有着充足的阳光照射,根部又源源不断地送来水分与无机盐,使它制造着整棵树所需要的养料,因此这一部分枝叶生命力强,长得很好。

葵花为什么围着太阳转

花儿总是向太阳

小葵花,金灿灿,花儿总是向太阳。早晨,旭日东升,它笑脸相迎;中午,太阳高悬头顶,它仰面相向;傍晚,夕阳西下,它转首凝望。它每天从东向西,始终追随着太阳。难怪人们又叫它向日葵、转日莲和朝阳花了。

葵花为什么总是向着太阳

葵花为什么总是向着太阳转呢?早在90多年前,英国生物学家达尔文就对这个现象产生了兴趣。他发现,种在室内的花草,幼苗出土以后,它的叶子总是朝着窗外探,去沐浴那温暖的阳光。

如果把花盆的位置移动一下,叶子又会很快地转过头来,继续探向窗外。他把幼苗的顶芽剪去一小块,幼苗虽然还会朝上长,却再也不会弯向太阳了。于是达尔文断定,幼苗的顶端肯定有一种奇怪的东西,能使幼苗弯向太阳。

这究竟是什么东西呢?达尔文还没研究出来就去世了。科学家们继续研究,终于在幼苗顶端找到一种能刺激细胞生长的东西,这就是植物生长素。植物生长素是个小东西,从700万个玉米顶芽中提取出来的生长素,也只有一根0.26米长的头发那么重。然而,这种小东西十分有趣,阳光照到哪里,它就从哪里溜掉,好像有意与太阳捉迷藏似的。

科学家的研究发现

早晨,葵花的花盘朝东,生长素就从向阳的一面溜到背阳的一面,帮助那里的细胞分裂或增长。结果,花盘和茎部背阳的部分长得快,拉长了;向阳的一面长得慢,于是植株就弯曲起来。葵花的花盘就这样朝着太阳打转了。

然而,近年来美国的植物生理学家根据这个解释,对葵花作了测定。他们发现,不管太阳来自何方,在葵花的花盘基部,向阳和背阳处的生长素都基本相等。因而,葵花向阳与植物生长素的含量多少是没有关系的。那么,葵花为什么能向阳开呢?

这里,我们不妨做这样一个实验:把葵花种在温室里,然后用冷光也就是日光灯代替太阳光对花盘进行照射。冷光的方向与太阳光一致:早晨从东方照来,傍晚从西方照来。这时,你会发现无论是早晨和傍晚,葵花的花盘都没转动。如果利用火盆来代替太阳,并把火光遮挡起来,花盘就会一反常态,不分白天黑夜,也不管东西南北,一个劲儿朝着火盆转动。

通过许多实验,科学家们对葵花向阳作出了新的解释:在葵花的大花盘四周,有一圈金黄色的舌状小花,中间是管状小花。管状小花中含的纤维很丰富,受到阳光照射后,温度升高了,基部的纤维会发生收缩。这一收缩就使花盘能主动转换方向来接受阳光。特别是在阳光强烈的夏天,这种现象更加明显。

由此可见,向日葵花盘的转动并不是由于光线的直接影响,而是由于阳光把花盘中的管状小花晒热了,温度上升使花盘向着太阳转动起来。因而,从这个意义上说,向日葵还可以称作“向热葵”。

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