时间:2024-05-11
陈重威
最高的树
世界上最高的树木,是生长在美国旧金山附近的红杉国家公园里的一棵高达115.55米的北美红杉。它的枝干似乎能触摸到天空。见到这棵“世界之最”大树的人都会问:它还会继续长高吗?树的“身高”有极限吗?最新的研究结果告诉我们,树木的“身高”是有极限的;这棵北美红杉至多还有5厘米的上升空间。
美国科学家对1925种叶子长度从几厘米到逾1米不等的树木进行对比后发现,体积相对较小的树木,其叶子面积的变化幅度更大。树叶通过光合作用产生的糖类,是通过一个叫做韧皮部的特别网络输送和分配到树木的所有部分的。由于输送能力有限,韧皮部就像树枝和树干的一个瓶颈,到了某个极限点,树木再长大,就是对树叶所制造的能源的浪费。在很高的树上,过大或过小的树叶都不能生长。树木高度超过100米,树叶就会枯萎,这也许可以解释为什么最高的红杉高度也不能超过115.6米。
怕痒的树
人怕痒,这算不了新闻;如果我告诉你,有的树也怕痒,那可就是新闻中的趣闻了。
主要分布在亚洲南部及澳洲北部的紫薇,属落叶灌木或小乔木,高3-7米;由于开花期从6月到9月,所以人们又称之为“百日红”。在我国的华东、华中、华南及西南地区也有大量分布。北方人叫紫薇为“猴刺脱”,意思是树身太滑,连猴子都爬不上去。年轻的紫薇树干,年年生表皮,年年自行脱落。表皮脱落以后,树干就显得新鲜而光滑;紫薇树长大以后,树干无外皮,看上去就像用久了的锄头柄,摸上去润滑光洁。
紫薇树怕痒,只要轻轻一动它的树皮,或抚摸一下它的树干,就会立刻枝摇叶动,浑身颤抖,连树的顶端枝梢都会左右摇摆起来;有时还会发出微弱的“咯咯”响动声。就像一个怕痒的人作出的反应,所以南方人又叫它“痒痒树”。
紫薇树为什么会怕“痒”,而且怕到浑身颤抖的地步呢?有人认为,是因为这种树能对外来的刺激产生反应,并在自身的生物电的作用下,将这种反应迅速地传递到树梢而引起枝条的摆动。也有人认为,由于紫薇树的木质比较坚硬,而且枝干的根部和梢部差不多粗细,这意味着紫薇树的上部比一般的树要重些,因此容易产生摇晃。当我们用手指挠它的枝干时,摩擦引起的震动很容易通过坚硬的木质传导到枝干的更多部位,引起枝梢摆动。
会“行走”的树
在我国的河北省隆化县,有一棵会“走路”的树;据考证它至今已“行走”了200余年,移动了77.2米。这棵被当地人称为“双龙神树”的古树,原来生长在南山窑沟门槛边上。有一年发大水,这棵树被山洪冲到了沟膛,碰巧挂在了沟边一堆万年蒿上;由于淤泥埋住了根须,这棵树竟奇迹般地活了下来。从那以后,它便沟南沟北地爬着长,后边的根烂了,前面又长出了新根。就这样年复一年地“行走”了200多年。村里人动手丈量了一下,发现它共移动了约77.2米。现在,这棵树一树双身,表面看起来像是两棵树,实际上是一棵树。
据当地的林业农艺师介绍,这棵奇树名叫旱柳,是一种生命力非常强的树。由于重力的作用,树身前端在生长过程中不断下垂,着地后生根,其背部又抽出新枝条,继续往前生长,原树干则逐渐腐烂消失,这是一种典型的腐生现象。在植物趋光性、趋水性的作用下,这棵树始终围绕水和光照充足的河沟转来转去,“行走”不止。
会“发烧”的植物
1999年,一位比利时科学家发现,包括树木在内的植物在受到病毒感染时,叶子等部位的温度就会升高,出现和人类发烧相似的症状。更有趣的是,植物的发烧和人类一样,通常也表明它得了某种病。据测量,一般农作物的温度只是比周围的气温高2-3摄氏度,要是高于这个数字,就表明该作物已经不正常了。不过,美国植物学家的研究发现,植物发烧的情况与人有所不同:病树往往早上发烧的温度较高,而人则常常是晚问发烧厉害,清晨的热度比较低些。
那么,引起植物发烧的原因是什么呢?科学家仔细观察后发现,一个原因是病虫害侵袭,病虫害往往先损害植物根部,影响根对营养的吸收,而营养不足可以导致发烧。检测表明,有病虫害的植物叶子比正常的植物叶子的温度要高3-5摄氏度。另一个原因是干旱,如果植物因长时间缺水而“口渴”得厉害,它也会发起烧来。
树木“口渴”会发声
想象你正在喝掉一瓶饮料,不管吸管里还留有多少液体,它们都会产生一种噗噗的声音,表明瓶子里没有饮料可喝了。事实上,处于干旱压力之下的树木也会发出同样的哀鸣。新技术可以让你听到树木因“口渴”而发出的声音,研究人员希望利用这种声音,找到并拯救那些会因干旱致死的树木。
树木会产生噪音并不是什么新发现的秘密。这里说的噪音并不是指树叶在风中产生的轻柔的沙沙声。但是,研究人员此前却一直弄不清楚导致形形色色噪音的特定物理现象的来龙去脉。法国科学家的最新研究表明,他们不仅能够断定遭受干旱压力的树木会产生噪音,而且还能够证明究竟是怎么样的过程造成了这样的声音。
为了直观地理解这一研究,需要先简单了解一下树木传输水分的机理。树木通过被称为木质部的专门管道把地下水吸上来,它依靠水分子之间以及水分子与木质部管道侧面之间的分子间力,在每一个木质部管道中形成一根完整的水柱。但是随着地下水的逐渐枯竭,树木必须使用更大的力气把剩余的地下水拉上来;如果压力大于分子间力,那么水柱就会断裂,并形成气泡。这一过程被称为气穴现象。过多的气泡对树木来说可能就意味着死亡。
为了证明正是这些气泡让树木在受干旱煎熬时发出了声音,研究人员在实验室中把一段木质部完好的薄松木浸泡在一个充满凝胶的容器中,以此模拟一棵树木;然后再使凝胶中的水分蒸发,以此人为制造“干旱”;他们用视频和音频设备记录下了木质部发生的气穴现象;发现正是这一过程产生了独特的噗噗声响。
更有趣的是,科学家们认为,他们还有史以来首次记录下了树木“喝水”时发出的声音。树木遇上干旱时要吸收尽可能多的水分,才能继续生存下去。在此期间它们发出的响声,就像人类尽情地大口呼吸时发出的声音一样。
植物有“听觉”吗
科学家已经知道,植物拥有许多与人类相同的感觉能力:它们能够感觉光线亮度的变化,“闻到”空气中的化学物质和“尝出”土壤的化学物质。它们甚至具有触觉,可以探测到强风所造成的叶片颤动。其中最具争议的说法是植物也有听觉。
澳大利亚科学家把红辣椒籽放到8个带盖子的培养皿中,这些培养皿摆放成一个圆圈,圆圈中央放上一盆盆栽茴香。人们知道,茴香向空气中释放出的化学物质会延缓其他植物的生长。在某些实验安排中,茴香被装入盒子里,这样其释放的化学物质就受到阻隔,无法到达红辣椒籽。还有一些实验中只使用了盒子,但里面没有装入茴香。每一次实验时,所有实验用品都被封闭在一个隔音的盒子里,以防外部信号产生干扰。
不出所料,与旁边没有茴香的情形相比,红辣椒籽直接面对茴香时的生长要缓慢一些。令人惊讶的事情发生在红辣椒籽旁边放上了茴香,但茴香是被放在隔音盒子里的时候:此时这些红辣椒籽的发芽速度是所有情况下最快的。
澳大利亚科学家用放在15个盒子里的2400粒红辣椒籽反复进行实验,始终得出相同的结果。这表明这些辣椒籽对某种形式的信号产生了响应。美国科学家认为,尽管这项研究还处在初级阶段,但其结果值得进一步探索。因为实验结果表明,植物拥有一种尚未被我们认识到的交流途径,尽管还不清楚是什么途径。
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