科学探索|83.2米!什么树长得这么高?水分怎么送上去的?( 二 )


很多植物,一生中可以多次开花结果繁育后代,就如同不丹松一样 。从理论上来说,不同组织植物细胞都保留有一定的全能性,也正因如此,植物有很强的修复自身的能力,即使有个枝条被砍掉,甚至整个树冠被砍掉,还是会长出新的枝叶 。只要保证植物的根系,茎干和叶片中的输导组织不坏,叶片可以正常进行光合作用,那这棵大树就一直会生存下去 。所以从这个意义上来说,如果条件合适,这些干细胞存在,不同的组织能够不断更新,那植物就不会死 。
不过,在自然界中下,植物长生不死很难发生 。因为只要时间够长,所有区域都会遇到突发事件,即使不是泥石流、飓风、地震、病虫害这些灾害,也会碰上冰期和长时间干旱 。就算因为运气好,躲过了所有天灾,还要面对新物种的竞争 。所以,大树没有永生的可能,也就没有大树能够无限制地长高了 。
研究大树有什么意义?
研究这些大树对于我们研究一个区域的生物群落演化以及生态适应有着不可估量的价值 。当然,研究巨树还可以帮我们解决一个科学谜题,就是如何把水分和矿物质营养从树根里面,送到高高在上的枝头呢?
比如说,这次发现的不丹松,高度为76.8米,换算成居民楼,大概相当于25层高度,如果没有水泵提供压力,我们根本无法在如此高度享受自来水服务 。那么没有水泵的大树是如何将水从树根送到枝头的呢?
最初,人们认为,大树是通过毛细作用来提水的 。所谓毛细作用,就是水会顺着很细很细的管道向上“爬”,这些管道越细,爬升的高度就越高 。但经过计算发现,以大树输送管道(维管束)的尺寸产生的毛细作用,根本无法把水分送到几十米高的地方 。
实际上,大树还真的有个“水泵”——枝干顶端的叶子 。叶子不停地向空气中释放水汽,使得树干维管束的水分就会来补充,通过这样的传递,树根吸收的水分就被“抽”上来了 。因为跟蒸腾作用有关,这种特别的提升力就被称为蒸腾拉力 。不过,这个供水系统究竟是如何常年运转的,为什么会产生如此巨大的拉力,到目前还是个谜 。
这次发现的两棵刷新纪录的树,对于我们研究植物的生理,特别是水分和营养的运输的生理,具有重要的价值和意义 。
本文专家:史军,植物学研究员,中国植物学会科学传播工作委员会成员