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植物为啥落叶?掐指一算,并不简单

科普小知识2021-12-07 22:43:28
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植物为啥落叶?掐指一算,并不简单

落叶(来源:视觉中国)

的确,只有自然才能驱动时间循环的风景。今天,作者将和朋友们谈论落叶背后的自然方式。

植物只在秋天落叶吗?不,树叶有两种掉落方式。

对大多数树来说,叶子的主要功能是生产“食物”。像动物一样,植物需要消耗糖分来维持其生理功能。只是动物吃东西,而植物主要依靠阳光来制造自己的食物。因此,在生态系统中,植物通常也被称为“生产者”,而动物被称为“消费者”。

这么重要的器官怎么会丢失呢?当然,我必须这样做。

首先是叶子已经死了。

树叶也是生命,必然有出生、老年、死亡或事故。例如,它可能被撕成碎片、打碎、被月光宝盒击中,甚至因年老而死亡。此时,枯叶没有生理功能,必须丢弃。因此,即使常青树也会因为这种情况而落叶。然而,常青树的落叶随时都会枯死,而且不可能所有的叶子都一起脱落,所以不会有落叶树木(90后)都是光秃秃的。

第二种情况是树木生长的环境变化很大,所以只能选择落叶。

这些变化包括干旱、极端高低温、病虫害等。尽管树叶非常重要,但在拯救生命方面,它们仍然不那么重要。这就像核电站事故。尽管在许多周边地区有许多重要的工厂和建筑,但为了生命安全,它们必须被废弃。这就是所谓的“逆境中主动脱叶”。

冬天,树木在极低的温度下无法进行生理活动,所以它们必须睡觉。如果我们想停止工厂的运转,我们所要做的就是切断电源。然而,树叶厂使用的“电”是阳光,不能切断。因此,它们不得不被落叶丢弃。

植物为啥落叶?掐指一算,并不简单

资料来源:牟

落叶并不是无情的东西,即使在春泥融化之前,花朵也受到保护。

离开后,落叶落在树脚下,通过一系列物理和化学作用,变成营养丰富的腐殖质,再被根系吸收。这就是所谓的落叶归根。

但是科学家发现,事实上,落叶在落下之前就已经开始奉献了。所有这一切都始于植物的进化。

数亿年前,植物的祖先都是生活在水中的物种。后来,地球经历了几次冰期,海平面下降,所以植物不得不“着陆”。植物着陆后面临的最大问题是缺水。为了有效利用土壤中贫瘠的水分,植物会生根并在土壤中扎根。尽管这解决了水的问题,但也带来了新的问题:缺乏氮、磷和钾等营养物质。

为什么?

因为水相当于“可再生资源”,它可以通过消费后的沉淀来补充。但是下雨的时候,不可能再有NPK复合肥了,对吗?因此,这些物质是“不可再生资源”。当它们用完时,植物就不能拔出它们的根而溜走。他们必须担心。

植物为啥落叶?掐指一算,并不简单

资料来源:牟

解决办法不外乎两个,一个是增加收入,另一个是减少支出。

如何开源?

猪笼草和捕蝇草就是很好的例子。它们是植物界的捕食者,通过畸形的叶子捕食昆虫(甚至其他小动物,如下图中的猪笼草,也在“吃”苍蝇)。昆虫含有高蛋白,可以给植物补充氮。这是植物进化获得更多氮的极端方法之一。

植物为啥落叶?掐指一算,并不简单

猪笼草捕食苍蝇(来源:*)

此外,例如,豆科植物的根系会生长一些称为根瘤的根瘤,这是豆科植物的含氮植物。在根瘤中,植物将一些糖分配给根瘤菌,根瘤菌反过来可以将空气中的氮转化成氮,植物可以利用这些氮为植物提供养分。这也是植物开源的一个例子。

植物为啥落叶?掐指一算,并不简单

根瘤菌(来源:视觉中国)

如何削减开支?

就是尽量减少浪费。

正如我们前面说过的,植物在面对寒冷等逆境时会主动落叶保护自己。如果叶子脱落,叶子中所含的营养就会流失。这对植物来说是极大的浪费。虽然它会变成腐殖质在来年使用。但是这不是很安全,比如落叶被风吹走或者被动物吃掉。因此,最好的方法是在树叶落下之前快速移除并回收所有可回收的材料,并储存在树干中,尤其是不可再生的材料,如氮、磷和钾。因此,对落叶“护花”的奉献不是在变成春泥后开始的,而是在落叶落下之前。

甚至被遗弃的树叶也不能幸免。为什么植物如此吝啬?总之,它是“贫穷和恐惧”。

植物为啥落叶?掐指一算,并不简单

此外,让我们以上面提到的结节为例。当大豆在秋天长到成熟时,因为它自己的生长周期快结束了,它知道它不需要这么多的氮,所以它切断了根瘤的营养供应,残酷地使为它工作的根瘤挨饿,将它们的身体连同根瘤一起分解和吸收,并将营养输送给大豆的种子。

写到这里,我不禁感叹植物看起来很脆弱,但它们也非常有用。为了适应自然,他们真的愿意做任何事情,并且能够做到!让我们真正理解“进化”这个词。

红妆:最后的表演

我们知道落叶树木的叶子在秋天落叶之前会从绿色变成红色或黄色。枫叶也是深秋的一道亮丽风景。这并不是因为颜色很快会被丢弃或随意拾起,而是因为植物为即将被丢弃的叶子精心准备的化妆品。

在秋天,紫外线不一定比夏天弱,因为秋天云层较少,空气干燥。尽管阳光毒性不大,但紫外线较少被云层反射,也较少被水吸收。尽管植物依靠阳光生存,但它们也会被紫外线晒伤。红色或黄色正是植物自身的颜色。

一些朋友肯定会问:为什么树叶在夏天不变色?

这是因为树叶在夏天需要充分发挥它们的营养生产功能。如果涂上防晒霜,就相当于遮挡阳光,从而影响生产效率。在夏天,植物有另一种抵抗紫外线的方法,所以我们不要在这里详述。

然而,在秋天,植物的叶子会逐渐关闭,即使它们不暴露在阳光下也没关系,所以更容易暴晒,用颜色来防晒。

此外,许多热带植物的叶子在第一次生长时是红色的,因为未成熟的叶子需要防晒。这也是为什么只有当你成熟到可以工作的时候,红色才会消失的原因。

此外,在秋天,植物会产生大量的“装饰垃圾”,这是*基,在分解树叶中的可回收材料并把它们运送回树干的过程中。*基是有毒物质。红叶中的防晒色素还具有清除*基的功能,可以防止红叶在分解前被*基毒害。此外,一些科学家认为红色和黄色对食草动物的吸引力不如绿色。植物选择这两种颜色来告诉食草动物“不要吃我,我不好”,以防止自己被吃掉。

因此,落叶这件小事其实很简单,但并不简单。

冬天会变冷,所以树叶会落下。然而,不可再生的营养元素使植物必须在落叶前恢复叶片中的营养。为了确保这一回收过程的成功完成,植物生产色素作为防晒霜。难道所有这些措施都不是植物为了适应自然而采取的吗?

读完这篇文章后,我的朋友们一定对开篇那句话有了更深的理解,“谁掌管四大财富,一切都是自然的。”

(本文中显示的图片均经过授权)