一夜秋风,遍地黄叶,人便会平添几分惆怅。可你想过吗?为什么植物会落叶?谁是这幅萧索的秋景图的设计师呢?
早在40年代,科学家们就认为衰老是有性生殖耗尽植物营养所引起的。不少试验都指出,把植物的花和果实去掉,就可以延迟或阻止路子的衰老,并认为这是由于减少了营养物质的竞争。但是进一步观察可以发现,并不是所有植物都是这样的。许多植物叶片的衰老发生在开花结实以前,比如雌雄异株的菠菜的雄花形成时,叶子已经开始衰老了。看来衰老问题并不那么简单。随着研究工作的深入,现在知道,在叶片衰老过程中蛋白质含量显著下降,RNA含量也下降,叶片的光合作用能力降低。在电子显微镜下可以看到,叶片衰老时叶绿体被破坏。这些生理生化和细胞学的变化过程就是衰老的基础,叶片衰老的最终结果就是落叶。从形态解剖学角度去研究发现,落叶跟紧靠叶柄基部的特殊结构——离层有关。在显微镜下可以观察到离层的薄壁细胞比周围的细胞要小,在叶片衰老过程中,离层及其临近细胞的果胶酶和纤维素酶活性增加,结果使整个细胞溶解,形成一个自然的断裂面。但叶柄中的维管束细胞不溶解,因此衰老死亡的叶子还附着在枝条上。不过这些维管束非常纤细,秋风一吹,它便抵挡不住,断了筋骨,整个叶片便摇摇晃晃地坠向地面,了却了叶落归根的宿愿。
说到这里,你也许会问,为什么落叶多发生在秋天而不是春天或夏天呢?
经过观察研究得出这样一个结论,影响植物落叶的条件是光而不是温度。实验证明,增加光照可以延缓叶片的衰老和脱落,而且用红光照射效果特别明显;反过来缩短光照时间可以促进落叶。夏季一过,秋天来临,日照逐渐变短,是它在提醒植株——冬天来了。
经过艰苦的努力,科学家们找到了能控制叶子脱落的化学物质。它就是脱落酸,它的名字清楚地表明了它的作用。脱落酸能明显地促进落叶,这在生产上具有重要意义,在棉花的机械化收割中,碎叶片和苞片掺进棉花后严重影响了棉花的质量,因此在收割以前,人们行用脱落酸进行喷洒,让叶片和苞片完全脱落,保证了棉花的质量。还有一些激素的作用却相反,赤霉素和细胞分裂素则能延缓叶片的衰老和脱落。
但是问题还有很多,比如,常绿植株的落叶是怎么回事?光照究竟是通过什么机制在控制落叶的?脱落酸分子生物学作用机制又是什么?这种种问题正等等待我们不断探索,去研究。