兒童科普小故事:沒有羽絨服,它們照樣可以過冬
兒童科普小故事:沒有羽絨服,它們照樣可以過冬
![兒童科普小故事:沒有羽絨服,它們照樣可以過冬 兒童科普小故事:沒有羽絨服,它們照樣可以過冬](https://i3.pplzw.com/7992816346744f/3fccc9/60978c71/3fccc93114210e.png)
當雪花飄舞着來裝扮世界的時候,大地一下子安靜了許多:大雁已帶着它們的孩子飛往溫暖的南方;小松鼠躺在舒服的窩裏,大嚼着秋天時收集起來的松果;鑽進泥土的青蛙,美美地睡着大覺;躲在土裏的螞蚱卵,正耐心等着”春風鬧鈴”響起呢。動物們都找到了自己過冬的住所,沒有腿腳的植物,它們會躲起來嗎?它們怎麼度過漫漫寒冬呢?
白楊樹:”辭退”“用水大戶”——葉子
秋天時,白楊樹將身上那些由綠變黃的葉子”抖落”下來,爲過冬做起了準備。這不僅可以防備樹葉上積雪過多,把樹枝壓斷,更重要的是可以讓白楊樹成爲”節水”能手。
冬天裏,白楊樹面臨的困難可不僅僅是寒冷的天氣,更要命的是長時間的乾旱。所以水必須得省着點用。
白楊樹的葉子可以稱得上”用水大戶”,不過,也不能怪葉片浪費,這是由它們的工作任務決定的。葉片要利用陽光把水和二氧化碳轉變成植物的”美味麪包”——碳水化合物,這個過程中還需要用到鈣、鐵等營養物質,它們是從哪裏來的呢?是白楊樹的根從土壤中吸收來的。根把吸收來的水和營養物質混合成”營養湯”,沿着白楊樹的”血管”——導管,源源不斷地運送到了葉片。
可是,”營養湯”是靠什麼力量上升到葉片的呢?難道樹上有給水提供力量的水泵嗎?的確,樹上真的有”水泵”,就是葉片哦。當葉片細胞中的水分變成水蒸氣,從葉片上面的氣孔溜出去的時候,缺水的細胞就會從其他水分充足的細胞那裏”搶奪”水分,這樣,一個搶一個的,水就被不斷提升到了高處,水裏那些營養物質,也”搭便車”來到了葉片。科學家曾測算過,樹根吸收來的水分,100份中,得有99份都變成水蒸氣,從葉片的氣孔揮發出去,給大樹”提水”提供動力。
可是,冬季那麼幹燥,哪有那麼多水可供揮發呢?於是,白楊樹就辭退了葉片,等春天再讓葉片重新”上崗”。不過,松樹和柏樹等的葉子還在上班,那是因爲它們比白楊樹的葉子節約用水。
蓮花:備好”糧食”好過冬
小松鼠秋天時收集松果,是爲了冬天不會捱餓。植物也是一樣,比如蓮花,一到秋天就像小松鼠一樣開始儲備”糧食”。夏天,蓮花藏在水下淤泥中的根狀莖——蓮藕,努力把它們像樹根一樣的身體伸長再伸長。等到秋風吹起時,蓮藕便停止長長,開始”發福變胖”,變成我們平常熟悉的藕節,它們就是蓮藕儲備”食物”的倉庫。這時的倉庫還是空的,大部分空間都被水分佔據着。所以剛剛長成的藕(特別是果藕),嚼起來脆脆的,就算燉上一天,也不會變得綿軟。
整個秋天,蓮花葉片製造的營養,會源源不斷地輸送到藕節裏,其中大部分營養都轉變成了小小的澱粉(麪粉和米粒的主要成分)顆粒。等到蓮花葉片枯黃時,藕節裏面已經存滿了澱粉粒。所以,我們冬天吃到的蓮藕是綿軟的。冬天,蓮花就靠着倉庫中的”糧食”,安然過冬。等到來年春天時,”倉庫”開倉放”糧”,我們又會看到挺立在水面的蓮花了。
大蒜:建個臨時倉庫來過冬
像蓮花一樣,在倉庫裏”存糧”過冬的植物還有很多,不過,它們的倉庫有的是永久的,比如蓮藕就是永久的倉庫,有的則是臨時的。這些臨時倉庫的”材料”和”形態”千奇百怪,比如,馬鈴薯的臨時倉庫是塊莖,紅薯的臨時倉庫則是貯藏根,雖然它們的模樣相似,卻是不同的器官。仔細觀察,你就會發現它們的不同:馬鈴薯的塊莖上有一個個的小芽眼,而紅薯的表面卻是光溜溜的。大蒜蒜瓣也是一種臨時倉庫,被稱爲鱗莖[]。等到冬天過去春天來臨時,植物又恢復了生機,開始發芽、成長、開花,幫助它們過冬的那些臨時倉庫,都會慢慢被”拆除”,逐漸變得乾癟,直至消失。
儲備着豐富營養的倉庫,讓土壤中那些小蟲子和細菌嘴饞得很。爲了保護倉庫中的營養物質不被偷吃,蒜瓣準備了厲害的化學武器——大蒜素。我們吃大蒜時那種辣辣的感覺,以及吃過大蒜後,嘴巴里留下的那種難聞的味道,都是大蒜素帶來的。
和大蒜類似,芋頭的臨時倉庫準備了又苦又澀的草酸鈣,土豆準備了可以毒殺害蟲的龍葵素,有了化學武器防身,這些臨時倉庫就可以安然度過冬天,來年爲植物供應營養了。
種子:經歷寒冬才甦醒
不論是大樹”辭退”葉子,蓮花儲存糧食,還是大蒜搭建臨時倉庫,都不如使用種子更保險。種子大多披着厚厚的”鎧甲”(像桃核外部那樣厚實的種皮,或者像花生那樣結實的果皮),可以使它們少受昆蟲的侵擾,同時這層”鎧甲”還可以讓種子同空氣隔絕開來,這樣種子更容易保存。當然,種子裏還儲存了足夠多的營養,花生那兩片果仁(子葉)和玉米粒上黃燦燦的那部分(胚乳),就是儲存營養的地方。
有了”鎧甲”,還有充足的糧食,種子們就可以安安穩穩地睡上一冬天,直到春天才會甦醒過來。人們常說,種子發芽需要陽光的溫暖和雨水的滋潤。其實這還不夠,如果你細心觀察就會發現,春天一過,白色的薺菜花和紫色的二月蘭、紫雲英就都不見了蹤影,它們結出的種子這時已經藏到土壤裏去了,爲什麼這些種子不在夏天充沛的雨水和陽光中發芽開花呢?這是因爲,這些種子裏有一個”掌管”發芽的”開關”,這個”開關”不僅需要水分,還需要相當長一段時間的低溫來開啓。因而,這些種子要經過寒冬,纔會在春天時發芽呢。
種子裏的這個”開關”很重要,如果剛結出來的種子,一遇到合適的溼度和溫度就開始發芽,正長得歡呢,寒冬就來了,那可是一件糟糕的事。
小草:”抗寒基因”做法寶
大多數植物都要想方設法逃避低溫。但是有些小草卻不怕冷,在寒風中照樣挺立着。秋天播種發芽的冬小麥,就是不怕冷的小草的代表。
植物之所以害怕嚴寒,主要是因爲低溫會破壞它們的細胞膜。在正常溫度下,植物的細胞膜就像智能化的城牆,將有用物質放進細胞,又能將有害物質排出去。但是低溫會讓這面”城牆”失效,結果細胞裏外亂成一鍋粥,正常的生理活動都無法進行了。更要命的是,氣溫下降會使細胞內的水凍結成冰,這些有棱有角的冰晶,難免會”刺傷”細胞,破壞細胞結構,這樣植物還怎麼活?
不過,有些長期生活在低溫環境中的植物,卻練就了對付嚴寒的高招。它們的細胞膜中有一些可以防止細胞膜破損的物質,比如不飽和脂肪酸,使得細胞膜在低溫下還能正常工作。同時,它們的細胞中還有不少其他法寶,可以降低水結冰的溫度,這些法寶就是蛋白質、糖等。即使結冰,有些蛋白質也可以讓冰晶的形狀更圓滑,減少刺傷細胞的危險。有了這些祕密武器,一些小草就可以裝扮寒冬了。
不怕冷的小草能製造出抵抗寒冷的祕密武器,是由它們身體內部的基因決定的。科學家正在不斷嘗試,想把這些”抗寒基因”“請”到怕冷的水果蔬菜當中,如果成功了,以後在北方就可以種植香蕉和荔枝等植物啦。
白楊樹爲了抗寒節水,抖落了身上的葉子,蓮花在藕節裏存滿了軟糯的澱粉,蒜瓣爲了保護臨時倉庫動用了”化學武器”,而冬小麥會一直在寒冬中“站崗”。各有高招的植物,在度過漫漫寒冬之後,又會給我們一個燦爛的花季。