荷葉為什么“出淤泥而不染”

“予獨(dú)愛蓮之出淤泥而不染”是北宋理學(xué)家周敦頤《愛蓮說(shuō)》中的名句，用來(lái)歌頌蓮的潔身自好，不同流合污的高尚品格?？衫舷壬粫?huì)想到，他的這句趁興之作竟然在千年之后，揭示出了一種神奇的自然生物現(xiàn)象。

那么，荷葉為什么能出淤泥而不染呢？

荷葉的表面看似青翠光滑，但我們用手摸就會(huì)發(fā)現(xiàn)葉面粗糙不平，細(xì)看還分布有很多的小絨毛。當(dāng)這些絨毛暴露在顯微鏡下時(shí)，我們就會(huì)看到碧綠的葉片上布滿了密密麻麻的微小的球形疙瘩，學(xué)名為乳突。這些乳突是微米級(jí)的。更神奇的是，在每個(gè)乳突上面竟然還分布著更多極其微小的疙瘩，而這些疙瘩是納米級(jí)的。這些大小突起的疙瘩上積聚了植物蠟晶體，突起之間的縫隙又被空氣填滿，縱橫交錯(cuò)，形成空氣墊。所以水落在荷葉上，就會(huì)被空氣墊隔開，不會(huì)在荷葉表面攤開浸潤(rùn);而是像水滴被托舉起來(lái)，形成了水珠。這種自然現(xiàn)象也被稱為“荷葉效應(yīng)”。

“荷葉效應(yīng)”是在上世紀(jì)70年代，德國(guó)植物學(xué)家威廉·巴特洛特在研究植物葉子表面時(shí)所發(fā)現(xiàn)的。表面光滑的葉子總會(huì)容易堆積灰塵污垢，但表面粗糙的葉子往往很干凈，比如荷葉。在理論上，荷葉的基本化學(xué)成分是多糖類的碳水化合物，在自然環(huán)境中應(yīng)該很容易吸附水分或污漬。但因?yàn)楹扇~葉面具有極強(qiáng)的拒水性，灑落在葉面上的水會(huì)自動(dòng)聚集成水珠，當(dāng)水面與葉面的接觸角度大于140度，水珠就會(huì)滾離葉面，落入水中;水珠的滾動(dòng)會(huì)把落在葉面上的塵土污泥粘吸滾出葉面，使得葉面始終一塵不染。這使得荷葉不僅出淤泥而不染，而且下雨也不會(huì)弄濕自己，反而會(huì)越干凈，仿佛自帶清潔功能。（摘自《環(huán)球人文地理》）