碧 雪
樹葉的主要功能是通過(guò)光合作用提供養(yǎng)分給樹木。樹葉的細(xì)胞含有葉綠素,這種化學(xué)物質(zhì)讓細(xì)胞能吸收陽(yáng)光,并利用吸收到的能源制造養(yǎng)分。每年都會(huì)脫落樹葉的樹木稱為落葉木(deciduous),它們通過(guò)一種復(fù)雜且消耗大量能源的過(guò)程脫落葉子,這個(gè)過(guò)程稱為脫離(abscission)。
秋季來(lái)臨時(shí),由于日照時(shí)間縮短和溫度的變化,樹葉會(huì)停止制造葉綠素,葉子中剩余的養(yǎng)分會(huì)被輸送到樹干和樹根中儲(chǔ)存。因?yàn)槿~綠素是綠色的,在停止制造葉綠素之后,樹葉中的其他化學(xué)色素就會(huì)顯露出來(lái),如黃色和橘色等,所以樹葉會(huì)在此時(shí)變色。當(dāng)糖分留存在樹葉中時(shí),就會(huì)出現(xiàn)紅色和紫色。同時(shí),在葉梗部位的細(xì)胞會(huì)開始形成軟木膜,稱為分離層。等到所有的養(yǎng)分都離開樹葉后,分離層中的細(xì)胞會(huì)自行消化,而由于樹葉已經(jīng)和樹干隔離,所以待附著力消失后就會(huì)掉落。
麻州大學(xué)艾摩斯特分校的生物學(xué)教授伯納·魯賓斯坦表示,所有的樹木都有不同的“脫離”速率和方法。舉例來(lái)說(shuō),橡樹的枯葉整個(gè)冬天都會(huì)留在樹干上,因?yàn)榉蛛x層不會(huì)完全脫落。對(duì)同一種樹木來(lái)說(shuō),樹齡較年輕者,樹葉留在樹干上的時(shí)間也會(huì)比較久。由于日照減少是誘發(fā)“脫離”的因素,所以如果落葉樹位于街燈的人造光旁邊,落葉的速度就會(huì)比較慢。松樹、云杉、香柏和樅樹等常綠木的樹葉或針葉不會(huì)每年掉落。因?yàn)檫@些樹種的針葉上有一層厚厚的保護(hù)蠟,而且細(xì)胞內(nèi)的汁液所含的物質(zhì)可以抗凍。常綠木的針葉會(huì)不斷掉落及更新,而不是一次掉光,而且針葉的壽命甚至可達(dá)好幾年。
我們很難明確解釋為什么落葉木的葉子會(huì)每年掉一次,常綠木的葉子卻不會(huì)掉落得那么頻繁,但可以確定的是,那是植物為了適應(yīng)氣候的結(jié)果。魯賓斯坦認(rèn)為,落葉木在冬天脫落樹葉,就可避免敏感的樹葉組織因低溫而死亡;至于常綠木則因通常生長(zhǎng)在寒帶,所以對(duì)酷寒的耐受力比較強(qiáng)。