路原
如果時(shí)間足夠長(zhǎng),樹會(huì)不會(huì)無(wú)限長(zhǎng)高呢?
答案是:樹,不能無(wú)限長(zhǎng)高。
你答對(duì)了嗎?
是的,樹木是不能無(wú)限長(zhǎng)高的。事實(shí)上,任何向上生長(zhǎng)的生物,都不能無(wú)限長(zhǎng)高。原因只有一個(gè),那就是地球引力,即重力。
重力的存在,嚴(yán)重地阻礙了水分在樹木內(nèi)部的順暢運(yùn)輸,特別是將水分運(yùn)輸?shù)胶芨叩臉漤敻请y上加難。
大家知道,植物是通過(guò)從葉子表面的氣孔中蒸發(fā)水分而產(chǎn)生動(dòng)力,然后從根部吸收水分,并將其運(yùn)輸?shù)巾敳康?。因此,測(cè)量樹木頂部組織中水的張力,就成了確定樹木高度極限的重要依據(jù)。
美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)的喬治·科赫博士率先對(duì)世界上最高的5棵樹進(jìn)行了水分輸送測(cè)量。其中最高的一棵是生長(zhǎng)在美國(guó)加利福尼亞州享有“世界第一高樹”美譽(yù)的紅巨杉,它高達(dá)112.7米,相當(dāng)于30多層高的大廈。在這棵樹的頂部,他們找到了處于缺水狀態(tài)的葉子。這些葉子與在極端干旱的沙漠中生長(zhǎng)的植物的葉子很相似。盡管土壤中水分充足,但樹木將水分從根部經(jīng)木質(zhì)部運(yùn)至樹頂?shù)娜~子時(shí),必須克服重力與導(dǎo)管內(nèi)摩擦力的阻礙。研究發(fā)現(xiàn),水從這些樹木的根部運(yùn)輸?shù)巾敳克枰臅r(shí)間長(zhǎng)達(dá)24天。科學(xué)家由此得出結(jié)論:地球上樹木高度的極限為122~130米,如果超過(guò)這一高度,水分就難以抵達(dá)樹梢,樹頂上的光合作用便無(wú)法順利地進(jìn)行。
從光合作用的角度考慮,二氧化碳的濃度也是影響樹木長(zhǎng)高的重要原因。二氧化碳的密度比空氣的密度大,因此,隨著高度的增加,大氣中的二氧化碳濃度也急劇降低。隨著樹頂周圍二氧化碳濃度的降低,樹頂上的光合作用也受到了限制,因此,樹木將無(wú)法繼續(xù)長(zhǎng)高。
從激素調(diào)節(jié)的角度考慮,生長(zhǎng)素的濃度也限制了樹木無(wú)限長(zhǎng)高。因?yàn)椋瑯淠緜?cè)枝的生長(zhǎng),可以導(dǎo)致樹木頂枝內(nèi)生長(zhǎng)素濃度的降低,從而抑制樹木頂枝的生長(zhǎng)。
樹木不能無(wú)限地長(zhǎng)高,也是自然選擇的結(jié)果。試想,如果樹木能夠無(wú)限地向高空生長(zhǎng),那就更容易招致風(fēng)折雷劈。于是,在適應(yīng)外界環(huán)境的進(jìn)化過(guò)程中,樹木的高度自然受到了限制。
所以,即使老天愿意再借五百米的高度,甚至更多,樹木也長(zhǎng)不了那么高。