樹(shù)木“用智慧”過(guò)冬

段景頤

秋天的彩林是一年中絕對(duì)不應(yīng)該錯(cuò)過(guò)的景致之一。綠的、黃的、橙的、紅的和紫的……山林一改夏日單調(diào)的綠色，毫不吝嗇地展現(xiàn)出各種各樣的顏色。葉片變色不久便會(huì)徹底結(jié)束使命，掉落并在地上厚厚地堆積，仿佛為樹(shù)木在冬天的休眠鋪好了床。

落葉喬木到了秋天葉片為何會(huì)變色？其實(shí)，這和光合作用有關(guān)。樹(shù)木葉片中的葉綠素通過(guò)光合作用給樹(shù)木制造養(yǎng)分，也給葉片染上了綠色。從春季到夏季，再到初秋，樹(shù)木葉片會(huì)持續(xù)合成葉綠素，因此在這一過(guò)程中葉片都呈現(xiàn)綠色。

然而，植物葉片中并不是只有葉綠素一種色素。類胡蘿卜素（呈橙黃色或黃色）和花青素（呈紅色、藍(lán)色或紫色）也是葉片中的常見(jiàn)色素，它們的主要功能是保護(hù)葉綠素和植物細(xì)胞不被曬傷。

隨著秋天來(lái)臨，溫度越來(lái)越低，日照時(shí)間越來(lái)越短，植物便會(huì)逐漸停止合成葉綠素。葉片中的葉綠素被降解為其它物質(zhì)，變得越來(lái)越少，最終葉片就會(huì)呈現(xiàn)其他的顏色。

β- 胡蘿卜素

β- 胡蘿卜素可以說(shuō)是最為普遍的葉片色素，幾乎存在于所有植物的葉片中。β- 胡蘿卜素對(duì)陽(yáng)光中的藍(lán)綠光有很強(qiáng)的吸收作用，并能反射紅黃光，因此讓葉片呈現(xiàn)出橙黃色。它的化學(xué)結(jié)構(gòu)和脂肪酸非常類似，因此β- 胡蘿卜素是脂溶性的。

花青素

花青素是植物保護(hù)自己不受紫外線傷害的防御物質(zhì)。秋天來(lái)臨后，植物葉片中的花青素含量會(huì)相對(duì)提高。根據(jù)植物體的pH 值不同，花青素可以呈現(xiàn)紅、藍(lán)和紫等顏色，但一般呈紅色。

黃酮類化合物

黃酮類化合物是植物葉片中的基礎(chǔ)成分，會(huì)給葉片帶來(lái)蛋黃般的黃色。雖然一直存在于葉片中，但黃酮類化合物只有在葉片中的葉綠素被降解后，才能呈現(xiàn)出來(lái)。

樹(shù)木深秋落葉體現(xiàn)的是大自然賦予它們的智慧。木本植物都屬于多年生植物，它們的壽命都超過(guò)兩年。冬季天寒地凍，如果樹(shù)木的葉片在冬季依然掛在枝頭，就會(huì)被凍住。冰凍的葉片會(huì)傷害樹(shù)木，甚至可以殺死樹(shù)木。這是為什么？

當(dāng)天氣變得足夠冷時(shí)，樹(shù)木里的水分也會(huì)結(jié)冰。如果葉片凍住了，不但無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行光合作用，冰晶還會(huì)破壞植物細(xì)胞器和細(xì)胞膜，并撐破鄰近組織的細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)質(zhì)最終流出細(xì)胞。因此，一些落葉喬木選擇在秋季舍棄麻煩的葉子，順便回收老葉中殘留的營(yíng)養(yǎng)。葉綠素中含有豐富的氮元素。隨著葉綠素被降解，其中的大部分含氮氨基酸就被植物體回收。

生長(zhǎng)素可以幫助樹(shù)木保持葉子持續(xù)生長(zhǎng)。與此同時(shí)，乙烯則有助于樹(shù)木開(kāi)花、果實(shí)成熟和落葉。在一年當(dāng)中，樹(shù)木中的這兩種物質(zhì)不停地互相對(duì)抗，此消彼長(zhǎng)。夏季樹(shù)會(huì)制造大量生長(zhǎng)素，但到了秋季，樹(shù)體內(nèi)的生長(zhǎng)素減少，同時(shí)脫離帶（樹(shù)枝和樹(shù)葉相接處）的乙烯量不斷增加。在乙烯的作用下，葉柄和樹(shù)枝相連處會(huì)形成一層保護(hù)樹(shù)枝的新細(xì)胞，以徹底切斷樹(shù)枝和葉片的聯(lián)系，幾日后，葉片就會(huì)自然脫落。

不過(guò)，如果早秋寒潮來(lái)得太快，樹(shù)木的脫離帶還沒(méi)有積累足夠的乙烯，葉片還沒(méi)掉落就被凍死，那么這些葉片就會(huì)留在樹(shù)上，陪伴樹(shù)木度過(guò)冬天。

樹(shù)在掉光了能制造食物的葉子后卻“餓”不死，那是因?yàn)闃?shù)進(jìn)入了冬眠狀態(tài)。為了防止低溫引起細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)致命冰晶，一些樹(shù)木將落葉前積攢的淀粉轉(zhuǎn)化為糖分，糖分能降低樹(shù)木內(nèi)部液體的冰點(diǎn)，起到類似防凍劑的作用。同時(shí)，樹(shù)木細(xì)胞內(nèi)還有特殊的抗凍蛋白，能抑制破壞性冰晶的形成。在冬季，樹(shù)木的呼吸作用減弱，含水量下降，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)變得更加穩(wěn)定，一切都是為了樹(shù)木能挺過(guò)寒冬。

在整個(gè)冬季，樹(shù)木就依靠之前儲(chǔ)存的糖分生存。直到第一場(chǎng)春雨降臨，樹(shù)木才再次醒來(lái)，長(zhǎng)出新葉，再次煥發(fā)生機(jī)。