●金鈴兒 編

每到秋天，滿墻的爬山虎總會迎著秋風，變得紅紅火火，煞是好看。爬山虎又稱捆石龍、楓藤、紅葡萄藤、巴山虎等，是雙子葉植物、綱鼠李目葡萄科植物。作為多年生大型落葉木質(zhì)藤本植物，爬山虎適應(yīng)性強，性喜陰濕環(huán)境，但不怕強光，耐寒，耐旱，耐貧瘠，廣見于我國各地。

在城市中，爬山虎最常見于建筑物的圍墻之外。爬山虎可以克服貧瘠的土壤環(huán)境，利用它高超的攀附技巧，沿著墻體頑強生長，給建筑物披上一層美麗而堅實的外衣。這一層外衣，不僅可以美化環(huán)境，還可以對建筑物起到降溫、減噪、凈化空氣的效果。

不過爬山虎實際上能分泌酸性物質(zhì)，可對墻體造成破壞，有時候甚至會引起屋倒墻塌，換來自己的生長。

爬山虎不止一種

從小到大，見到墻上長滿密密麻麻的綠葉，都稱其為“爬山虎”，長大之后才知道，爬山虎有好幾種。而能夠爬滿一面墻的植物也不只有爬山虎——歐洲到處都是的常春藤屬植物也能做到。

最典型的爬山虎，是葡萄科地錦屬的幾種植物，它們和葡萄一樣是木質(zhì)藤本，都長著攀援莖，結(jié)出紫黑色宛如藍莓的小果子，只不過比藍莓難吃很多倍。地錦，翻譯出來就是在地面上織出錦繡。事實上人家的確能配得上這名字——秋季是地錦葉片中“葉綠素唱罷，花青素登場”的時節(jié)，滿墻的地錦紅黃綠三色交織，形成渾然天成的漸變色。

五葉地錦

地錦

異葉地錦的兩型葉

被稱為爬山虎的常見地錦屬植物有四種，分別為地錦、三葉地錦、五葉地錦和異葉地錦。

聽起來很簡單嘛，不就是數(shù)有幾片葉子？下面認真教大家分辨它們四種。

地錦：葉為單葉，僅在植株基部2～4個短枝上生有3出復葉。異葉地錦：植株有顯著的兩型葉，主枝或短枝上集生有3小葉組成的復葉，側(cè)出較小的長枝上常散生有較小的單葉；卷須嫩時頂端膨大成圓珠狀。三葉地錦：植株葉主要為單型，通長由3小葉組成的復葉，偶混生有較小的3裂單葉；卷須嫩時頂端細尖并微卷曲。五葉地錦：這個好認，會數(shù)數(shù)就行，葉為掌狀5小葉，卷須嫩時頂端細尖且微卷曲；嫩芽為紅色或淡紅色。

總結(jié)一下：一個葉柄上長一片葉子，葉子有三淺裂的是地錦；一個葉柄上長三片小葉的是三葉地錦，也叫中國爬山虎；長五片小葉是五葉地錦，也叫美國爬山虎；既長三片小葉又長單葉的是異葉地錦，這種現(xiàn)象叫“兩型葉”。

爬山虎的“腳”

爬山虎的“腳”其實就是吸盤

不知道大家小學時有沒有學過一篇課文，叫《爬山虎的腳》，你還記得爬山虎的腳長什么樣子嗎？

葉圣陶先生是這樣描述的：爬山虎的腳長在莖上。莖上長葉柄的地方，反面伸出枝狀的六七根細絲，每根細絲像蝸牛的觸角，這就是爬山虎的腳。爬山虎的腳觸著墻的時候，六七根細絲的頭上就變成小圓片，巴住墻。觸著墻的（爬山虎的腳）細絲和小圓片逐漸變成灰色。不要瞧不起那些灰色的腳，那些腳巴在墻上相當牢固，要是你的手指不費一點兒勁，休想拉下爬山虎的一根莖。

爬山虎的“腳”其實就是吸盤，是爬山虎賴以攀附在高墻上的主要工具。那么，這些吸盤有什么神奇之處呢？

結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)是生物在進化中練就的超強本領(lǐng)。爬山虎的“腳”并不是它的根，而是一種變態(tài)莖。變態(tài)莖上生長著許多卷須，卷須的末端形成了一個個的吸盤。這些吸盤吸附在墻體上，可以形成負壓結(jié)構(gòu)，對墻體產(chǎn)生吸附力。而當受到接觸刺激后，吸盤還會分泌出大量的粘液，從而更牢固地吸附在各種基底上。

這些吸盤是怎樣產(chǎn)生吸附力的？

爬山虎吸盤掃描電子顯微鏡圖片

通過電子顯微鏡掃描，會發(fā)現(xiàn)爬山虎吸盤表皮細胞存在著大量的海綿狀結(jié)構(gòu)，其中富含大量微孔和微管結(jié)構(gòu)。微管和微孔有利于植物激素的傳輸和黏液的流動。微孔負責植物激素的分泌和積聚，微管負責植物激素的分流和運送。從結(jié)構(gòu)力學的角度來看，恰是吸盤細胞的海綿狀結(jié)構(gòu)強化了吸盤和襯底間的黏附強度。

爬山虎吸盤的分泌物與其吸附功能相關(guān)。爬山虎的吸盤上分泌的大量物質(zhì)，都含有氮、氧、硫元素，這些元素易于產(chǎn)生氫鍵。因此，爬山虎的吸盤與所攀爬的物體之間可能存在著氫鍵的吸附作用。此外，還有研究使用“火焰原子吸收光譜法”測得爬山虎吸盤中的鈣元素含量最大，并推測很可能是鈣離子參與了爬山虎吸盤所分泌粘液的粘附作用。

根據(jù)吸盤的海綿狀結(jié)構(gòu)特點和吸盤分泌物的成分特點，有研究者提出了爬山虎形成吸盤吸附力的錨合和負壓機理假設(shè)。一方面，吸盤表皮細胞的海綿狀結(jié)構(gòu)為吸盤和基地之間的黏附提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，另一方面，吸盤在生長發(fā)育過程中，會把外界空氣包裹在吸盤內(nèi)部，并通過光合作用、分泌物的氧化反應(yīng)消耗掉其中的空氣，從而形成強有力的負壓結(jié)構(gòu)。

怎樣，是不是聯(lián)想到了吸盤掛鉤？爬山虎在仿生學的應(yīng)用，除了可用于制作一些吸附裝備之外，吸盤的分泌物成分特點也為生物粘膠劑的研發(fā)帶來許多啟示，具有廣闊的生物醫(yī)學研究前景。

爬山虎的吸附力到底有多強？

成熟枯干的爬山虎的單個吸盤的平均質(zhì)量約為0.0005克，與基底的粘附接觸面積平均值也只有1.22平方毫米，而粘附力卻達到13.7牛頓；單個吸盤在其生長發(fā)育過程中能夠支撐起由莖、葉、分枝和卷須共同產(chǎn)生的重量，高達吸盤自身重量的260倍，能夠承載的最大拉力是其自身重量的280萬倍。舉個例子，假如將吸盤仿生材料鑄成單個手掌大小，完全吸附在基底上時，大約能夠承受一頭重達22.9噸的抹香鯨。

左邊是莖卷須，右邊是氣生根。

除了吸盤，莖上長出的氣生根也很厲害。氣生根遇到墻體中的裂縫，會努力扎入墻體固定自己，雨水順著縫隙滲入，裂縫就會越來越大。因此，在新聞媒體報道中，一些居民會鏟除爬山虎，理由是爬山虎不僅會招引來小蟲子、小耗子，更重要的是還會損壞墻體。

而科學家們擔心的點和老百姓們又不一樣——他們擔心五葉地錦太強勢，生命力過于旺盛，造成生物入侵。在荒地上種植五葉地錦，是因為人們更看重它生長迅速、耐寒耐旱等優(yōu)秀品質(zhì)，能幫助荒山或山路兩側(cè)保持水土、防風固沙。然而，它們的野心卻不止于此，五葉地錦可能會進入綠地，借助多年生的大樹攀援向上，搶奪大樹的光照，抑制樹木生長。所以科學家的擔心不無道理。