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不可思議的葉子

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為什麼同一種植物(的葉子)在不同的環境下會長得不一樣呢?那就是適應或馴化的結果。

 

『適應是歷經好幾世代的環境作用才累積形成的,而被馴化的結果則是在植物的一生中就可以觀察到的。……例如葉子的形狀大小或厚度方面的變化就是最容易觀察瞭解的適應或馴化現象。在光線充足明亮的環境中植物的葉子會長得小小、厚厚的;在光線不足陰暗的環境中便會長得大大、薄薄的,……同種植物適應了不同的環境後,它的型態或性質也會有所不同,這種情況我們稱之為生態型(Ecotype)。有些植物各生態型之間的葉子差異頗大,例如日本夏綠樹木代表的樹種——山毛櫸,生長在太平洋沿岸與生長在日本海沿岸的不同生態型,其葉片大小與厚度就有明顯差異。

 

另外,生長在同一地區的同種植物,也會因為它所在環境條件不一致而有葉片大小差異的現象,這正是各株植物被不同生長環境所馴化的結果。』*

 

這也是為什麼依照植物葉片大小、厚薄來做分類,可靠度並不高的原因。大多必須佐以其他的性狀。

 

另外,植物莖葉有沒有長毛,經常是分類上重要的特徵。那植物為什麼要長毛呢?其實跟獸類皮膚上的長毛或人穿上衣服(毛衣)是類似的功能。

 

……細毛可以阻礙葉片表面的空氣流動,使濕潤空氣不易流動以達到葉片保溫、防止乾燥的功能。……細毛也可以反射光線,幫助植物避開有害的紫外線與灼熱的紅外線。……葉片上的毛還有避免蟲子侵擾啃食……除此之外,還有各式各樣機能特殊的毛。例如腺毛可以分泌黏液限制小蟲子的行動,…….

 

有些腺毛還會分泌對蟲子有毒的植物鹼,以達到保護植物本身的效果。

 

有些稱為「螞蟻植物」的,其腺毛還會更積極分泌螞蟻喜歡的糖份,並提供中空的刺或莖給螞蟻居住,而螞蟻當然就盡心在植物上巡邏驅離入侵者,成為一種動態的保護機制,太神奇了!

 

葉子不管是對生、互生或輪生,它的生長位置都是為了促進光合作用的效率。葉子上有氣孔,進行光合作用時是吸收二氧化碳吐出氧,呼吸作用則吸氧吐出二氧化碳,而葉子的其他部位則有一層蠟狀物質以防止珍貴水份的散失。

 

生長在沙漠中的植物,譬如仙人掌之類的,為了避免在白天氣孔張大行光合作用會失去太多水份,就會在晚上預先將二氧化碳轉變為蘋果酸存起來,到了白天再把蘋果酸還原為二氧化碳,那麼白天行光合作用就不必擔心氣孔大張而脫水了。

 

葉子可以持續使用多久,是一種經濟性的計算。『一般而言,生長在明亮、資源富足環境中葉子的壽命較短。反而是生長在陰暗、乾燥等惡劣環境中葉子的壽命有較長的趨勢。』*

 

葉子中有綠色的葉綠素、黃色的類胡蘿蔔素和紅色的花青素。在冬天光合作用不彰的樹葉,對落葉喬木就是一種負擔,不如斷捨離。為了節約能源,到了冬天落葉喬木開始分泌離層素,從葉子回收葉綠素,因此葉子中依剩下的黃色的類胡蘿蔔素及紅色的花青素的比例,就呈現出了黃色、紅色或介於兩者之間的某種調合色了。(有些幼葉偏黃或紅,是同一個道理,葉綠素尚未完備,以致於黃色的類胡蘿蔔素和紅色的花青素凸顯了出來。)

 

植物是生產者,可以將空氣中的碳固定下來,成為食草性動物的營養來源,可以說是生命的根源。沒有葉子,也就沒有生命,當如是觀之。

 

*:《不可思議的葉子》,鷲谷いづみ 著,黃郁婷 

 

2023/4/27 不可思議的葉子 Damakey

 

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