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植物发热的奥秘

2021-08-04孔佳零

阅读(科学探秘) 2021年5期
关键词:传粉花苞北极

孔佳零

在冰天雪地的北极,几乎终年严寒,即使那里的夏季,气温也常常在0℃以下,然而生长在那里的植物却能在冰雪中开花结果。科学家惊奇地发现,这些植物花朵的温度总是要比外界温度高一些。

这些植物的花朵为什么会放出热量呢?科学家一直百思不得其解。20世纪80年代,瑞典植物学家发现,北极的大部分植物的花朵都有向着太阳转动的习性。因此,他们猜想,这也许与花朵温度的升高有关。

为了证实这种推测是否正确,他们做了一个有趣的实验:用细铁丝将生活在北极的植物——仙女木的花萼固定,使它不能朝着太阳转动,并在花上安放了一个带有很细的金属探针的温差电阻来测定花的温度。当太阳升起时,科学家测出被固定的花朵比未被固定的花朵温度低0.7℃。这个结果似乎揭开了北极植物的花朵升温之谜。

但是,科学家后来又发现,在南美洲中部的沼泽地里,生长着一种叫臭菘的植物。每年三四月份,天气还相当寒冷时,它的花朵已经开放。据测定,在长达两周的花期中,臭菘的花苞里始终保持22℃的温度,比周围气温高20℃左右。

显然,用植物向阳转动的理论是无法解释臭菘花苞的温度高出周围气温20℃这一奇妙现象的。

自然界中会发热的植物还有不少。

百合科草本植物会发热。科学家发现,在环境温度为4℃时,有的百合科草本植物花朵的温度可达40℃。

天南星科植物也会发热,其雌蕊和雄蕊都隐藏在花苞深处。发热时产生的热量会均匀地分布在整个花苞内,融化覆盖在植物上的积雪。

植物学家通过研究和探索,终于揭开了植物发热的奥秘。

臭菘发热,是因为它的花朵中有许多产热细胞,产热细胞内含有一种酶,能够使植物通过光合作用产生的有机物氧化,从而释放出大量的热量。为了能在花开之后请到“媒人”,臭菘使花的温度急剧升高、散发出如同发热的、腐烂的动物尸体或发酵的粪堆发出的气味,于是一种喜欢吃腐烂物的昆虫就急急忙忙赶来,为它们“做媒”,完成了传授花粉的任务。

百合科草本植物发热,是因为这种植物在开花之前,已经在花的组织里贮存了大量的脂肪。开花时,脂肪进入组织细胞内,发生强烈的氧化作用,从而释放出大量的热能。

天南星科植物发热,也是用脂肪作为燃料产生热量。产生的热量可以使四周的风转变成围绕着花朵旋转的涡流,而且这种涡流不受外界风向的影響,能把各个方向吹来的风转向花苞的开口处。这样一来,花朵顶端成熟的花粉就被吹到下方未经授粉的花朵内。这样便可以保证,即使没有昆虫传粉,植物本身也可以利用热气流来传粉。

那么,植物发热对其本身有什么意义呢?

科学家认为,植物花朵发热,可以促进花香四溢,引诱昆虫前来为它们传粉。另外,发热植物多生长在寒冷的地方,发热有利于植物体内的物质运输和生化反应,从而提高植物对严寒的抵抗能力。同时,发热植物的花朵里的温度比外界气温高出许多,自然就成了昆虫理想的御寒场所,昆虫前来寄宿,也就帮助传播了花粉。因此,植物发热,其实是对寒冷环境的一种适应。

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