為什麼樹木是向上生長?這些植物學家這樣一步步揭開大自然神秘面紗…

2016-12-01 15:04

? 人氣

現在的科學已經能夠解釋「為什麼植物會往上生長」,而且這些解釋是清楚的、可行的,也能夠被重複證明的。

為什麼樹會向上生長呢?

★一手掌握熱門話題

有些樹種真的能一直往上生長,不斷地延伸。在皇家植物園的一個角落裡,也就是在報導中那個世界最大的堆肥區附近,有個看起來令人暈眩、相當壯觀的天空步道。順著階梯往上攀爬到頂端,是一個由金屬網與鋼柱做成的巨大蜘蛛網,它那宛如秋日般柔和的紅,是經過特別設計鏽鑄而成。到了頂端,你會發現你已身處在皇家植物園中最棒的一些樹冠層中,像是甜栗(sweet chestnuts),萊姆(limes)和橡樹(oaks)等等。

這些樹木都在工作著。它們歡暢地將枝葉伸展而出,向著地球上所有生命賴以為生的最重要的能源汲取能量──也就是太陽。然而直至最近,科學家們才真正了解它們是如何吸收能量的。而那個讓它們長高的關鍵,正是他們身上的綠色。

該關鍵是一種叫葉綠素(chlorophyll)的生物分子,它是植物體從光源中吸收能量的因子(同時也是植物呈現綠色的原因)。葉綠素這個名詞是在西元一八一○年左右發明的,是由兩個希臘字衍生而來:「chloros」指的是淺綠色,「phyllon」是葉子的意思。一九一五年,恰好在一個世紀之後,獲頒諾貝爾獎的里夏德.維爾施泰特(Richard Willstätter),就是因為提出葉綠素的作用機制與功能而獲獎(也是第一個頒給植物學的諾貝爾獎)。

植物從天空與土地吸取養分。其營養與水分由根部吸收,其食物則在葉子生成。植物利用從陽光吸收的能量以及從空氣吸收的水與二氧化碳,在葉子裡合成葡萄糖及澱粉,並排出生產過程中的廢物副產物──氧氣到大氣中。這個過程就是所謂的「光合作用」。

這是一個簡單卻重要的作用,是地球上所有環環相扣的生命當中,最不可或缺的一個齒輪。隨著它的神秘面紗被揭開,許多科學上的未解之謎都得以找出頭緒,包含環繞在我們四周的空氣組成成分為何,還有植物、甚至於包含我們人類在內的地球萬物如何賴以為生的問題等等。它也為二十世紀的植物化學奠定了基礎。

古希臘人認為,植物是從土壤中吸取養分的。如同他們的其他許多見解,這些古典思維都在文藝復興時期被重新檢視。十七世紀時,約翰.芮(John Ray)曾對自己提問:植物如何對抗地心引力,將水分往上輸送。他因此發展出了毛細運動理論的雛型。另外一位自然學家史蒂芬.海爾(Stephen Hales)(他白天的工作是特丁頓的教會牧師,並在閒暇時間進行植物研究),則認為樹的汁液就像是動物的血液一般,他設計了實驗來探討這個問題。非常關鍵的是,海爾對植物如何利用水分的問題越來越感興趣,他也是第一位對葉子的蒸散作用進行測量的研究人員。對於要了解植物體內的吸收機制,這真是一個至關重大的時刻。

關鍵字:
風傳媒歡迎各界分享發聲,來稿請寄至 opinion@storm.mg

本週最多人贊助文章