植物也會出汗嗎? 原來是為了運輸養料
每時每刻都在出汗
我們都知道,我們人體要保持相對穩定的温度,一旦温度上升。大腦就會發出趕緊出汗的指令,這時所有汗腺就開始工作,汗水就從毛孔裏冒了出來。大樹們出汗,通常是從葉片的氣孔裏冒出來的,不過,大樹們出汗可不是為了降低體温,而是為了運輸養料呢。
我們都知道,植物的根會吸收養料和水分,但是你有沒有想過,植物是怎麼把這些物資運輸到十幾米甚至上百米的樹梢呢?想想看,如果你們家住在10樓,恰逢水泵壞了,你要花多大的力氣才能把一小桶水送到家呢?
起初人們認為,大樹是通過毛細作用來提水的。所謂毛細作用,簡單來説,就是水會順着很細很細的管道向上“爬”,我們在家可以用一個比較細的玻璃管體驗一下。玻璃管越細,爬升的高度就越高。可是,經過計算發現,以大樹輸送管道(維管束)的尺寸產生的毛細作用,根本無法把水分送到幾十米高的地方。
實際上,大樹使用的還真的是水泵,它們就是枝幹頂端的那些葉片。葉子通過不停的向空氣中釋放水汽,迫使樹幹維管束的水分前來補充,這樣節節傳遞,就像是把樹根吸收的水分給抽了上來。因為跟蒸騰作用有關,這種特別的提升力就被稱為蒸騰拉力。不過,這個供水系統究竟是如何常年運轉的,為什麼會產生如此巨大的拉力,到目前還是個謎。
那麼植物究竟一天要出多少汗呢?
盛夏時節,每公頃加拿大白楊林每天都要從土壤中取出50噸水貢獻到空氣中去。對於白楊樹這樣的闊葉樹來説,從根部吸進水分的99.8%都要蒸發掉,只有0.2%用作光合作用,在它們生長過程中,要形成1千克的幹物質,大約需要從土壤中抽取300到400千克的水釋放到空氣中。相對來説,針葉樹要節儉得多,每公頃油松每個月才會蒸騰掉50噸左右的水。
可以肯定的是,大樹出汗會帶走很多熱量,所以我們才能享受到涼爽的樹蔭呢。出汗多的楊樹林比松樹林更涼爽,就是這個原因了。
滿頭大汗的滴水觀音
蒸騰這種出汗現象雖然經常進行,但是排放到空氣中的水蒸氣卻是無色無形的。但是稍加註意,就會發現,有些植物真能汗流浹背呢。這些植物裏面,最典型的要數滴水觀音(天南星科海芋)了。這時一種天南星科的植物,在潮濕的早晨,我們就會看到有水珠從它們的葉片上滲出,滴水觀音也因此得名。科學家們給這種出汗過程起了個名字,叫吐水現象。除了滴水觀音,番茄,小麥,燕麥等植物都存在吐水現象。
像我們人類的汗液一樣,這些植物出的汗水主要成分就是水。除了水,這些“汗水”中可能還溶解着一些其他成分。比如在針對小麥等作物幼苗的實驗中就發現,這些水滴中含有糖(主要是葡萄糖),氨基酸(主要是天冬氨酸和天冬醯胺)和礦物質。當然,這些成分的含量甚微。葡萄糖和天冬氨酸的濃度分別為18.5毫克/升,2.2毫克/升。
為什麼植物要吐出這些對自己很重要的水,把水分白白浪費呢?實際上,吐水現象是植物的一種正常生理活動。這主要是因為植物在潮濕環境下,蒸騰作用會大大減緩。為了保證植物體內的水分平衡。必須把多餘的水分從葉片上排出去。
除了“出汗”,濕熱地區的植物葉片還配備了自己的速乾衣。因為在這些地區,如果葉片長時間處於濕潤狀態的話,就很容易被真菌感染。於是,在這些地區分佈的植物,都會有修長的尖端——葉尖。其中,以菩提樹的葉尖最為明顯。這個葉尖的功能就是讓水分儘可能的聚集於此,並滴落到地面上去,稱得上是高效的速幹裝置了。
看來,熱帶的植物跟熱帶的人一樣都是喜歡出汗的。