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當雪花飄舞着來裝扮世界的時候, 大地一下子安靜了許多, 大雁已帶着它們的孩子飛往溫暖的南方, 小松鼠躺在舒服的窩裏, 大嚼着秋天時收集起來的松果, 鑽進泥土的青蛙美美地睡着大覺, 躲在土裏的螞蚱卵正耐心等着春風鬧鈴響起呢, 動物們都找到了自己過冬的住所, 沒有腿腳的植物它們會躲起來嗎? 它們怎麼度過漫漫寒冬呢? 第一集 辭退用水大戶的白楊樹 秋天時,白楊樹將身上那些由綠變黃的葉子抖落下來, 爲過冬做起了準備, 這不僅可以防備樹葉上積雪過多把樹枝壓斷, 更重要的是可以讓白楊樹成爲節水能手。 冬天裏,白楊樹面臨的困難可不僅僅是寒冷的天氣, 更要命的是長時間的乾旱, 所以水必須得省着點用。 白楊樹的葉子可以稱得上用水大戶, 不過也不能怪葉片浪費, 這是由它們的工作任務決定的。 葉片要利用陽光把水和二氧化碳轉變成植物的美味麪包,碳水化合物, 這個過程中還需要用到鈣、鐵等營養物質。 它們是從哪裏來的呢? 是白楊樹的根從土壤中吸收來的, 根打吸收來的水和營養物質混合成營養湯, 沿着白楊樹的血管、導管,源源不斷地運送到了葉片。 可是,營養湯是靠什麼力量上升到葉片的呢? 難道樹上有給水提供力量的水泵嗎? 的確,樹上真的有水泵,就是葉片哦! 當葉片細胞中的水分變成水蒸氣, 從葉片上面的氣孔溜出去的時候, 缺水的細胞就會從其他水分充足的細胞那裏搶奪水分。 這樣,一個搶一個的,水就不斷提升到了高處, 水裏那些營養物質也搭便車來到了葉片。 科學家曾預算過,樹根吸收來的水分, 100份中得有99份都變成水蒸氣, 從葉片的氣孔揮發出去,給大樹提水提供動力。 可是,冬季那麼幹燥,哪有那麼多水可供揮發呢? 於是,白楊樹就辭退了葉片,等春天再讓葉片重新上崗。 不過,松樹和柏樹等的葉子還在上班, 那是因爲它們比白楊樹的葉子節約用水。 第二集 備好糧食好過冬的蓮花 小松鼠秋天時收集松果,是爲了冬天不會捱餓。 植物也是一樣,比如蓮花。 一到秋天,就像小松鼠一樣開始儲備糧食。 夏天,蓮花藏在水下淤泥中的根狀基因——蓮藕, 努力把它們像樹根一樣的身體伸長再伸長。 等到秋風吹起時,蓮藕便停止長長, 開始發福發胖,變成我們平時熟悉的藕結。 它們就是蓮藕儲備食物的倉庫。 這時的倉庫還是空的,大部分空間都被水分佔據着, 所以剛剛長出的藕,特別是果藕,嚼起來脆脆的, 就算燉上一天也不會變得綿軟。 整個秋天,蓮花葉片製造的營養會源源不斷地輸送到藕結裏。 其中,大部分營養都轉變成了小小的澱粉, 麪粉和米粒的主要成分——顆粒。 等到蓮花葉片枯黃時,藕結裏面已經存滿了澱粉粒, 所以我們冬天吃到的蓮藕是綿軟的。 冬天,蓮花就靠着倉庫中的糧食安然過冬, 等到來年春天時,倉庫開倉放涼, 我們又會看到挺立在水面的蓮花了。 第三集,建個臨時倉庫來過冬的大蒜。 像蓮花一樣,在倉庫裏存涼過冬的植物還有很多, 不過,它們的倉庫有的是永久的, 比如蓮藕就是永久的倉庫, 有的則是臨時的。 這些臨時倉庫的材料和形態千奇百怪, 比如馬鈴薯的臨時倉庫是塊筋, 紅薯的臨時倉庫則是柱藏根, 雖然它們的模樣相似,卻是不同的器官。 仔細觀察,你就會發現它們的不同。 馬鈴薯的塊筋上有一個個的小芽眼, 而紅薯的表面卻是光溜溜的。 大蒜蒜瓣也是一種臨時倉庫, 被稱爲臨晶。 等到冬天過去,春天來臨時, 植物又恢復了生機,開始發芽、成長、開花。 幫助它們過冬的那些臨時倉庫都會慢慢被拆除, 逐漸變得乾癟,直至消失。 儲備着豐富營養的倉庫, 讓土壤中那些小蟲子和細菌最饞得很。 爲了保護倉庫中的營養物質不被偷吃, 蒜瓣準備了厲害的化學武器——大蒜素。 我們吃大蒜時那種辣辣的感覺, 以及吃過大蒜後嘴巴里留下的那種難聞的味道, 都是大蒜素帶來的。 和大蒜類似, 芋頭的臨時倉庫準備了又苦又澀的草酸鈣, 土豆準備了可以毒殺害蟲的龍葵素。 有了化學武器防身, 這些臨時倉庫就可以安然度過冬天。 來年爲植物供應營養了。 第四集 經歷寒冬才甦醒的種子 不論是大樹辭退葉子, 蓮花儲存糧食, 還是大蒜搭建臨時倉庫, 都不如使用種子更保險。 種子大多披着厚厚的鎧甲, 像核桃外部那樣厚實的種皮, 或者像花生那樣結實的果皮, 可以使它們少受昆蟲的侵擾。 同時這層鎧甲還可以讓種子同空氣隔絕開來, 這樣種子更容易保存。 當然,種子裏還儲存了足夠多的營養。 花生那兩片果仁, 和玉米粒上黃燦燦的那部分, 就是儲存營養的地方。 有了鎧甲還有充足的糧食, 種子們就可以安安穩穩地睡上一冬天, 直到春天才會甦醒過來。 人們常說種子發芽需要陽光的溫暖和雨水的滋潤, 其實這還不夠。 如果你細心觀察就會發現, 春天一過,白色的芹菜花和紫色的二月蘭、紫雲鷹就都不見了蹤影。 它們結出的種子這時已經藏到土壤裏去了。 爲什麼這些種子不在夏天充沛的雨水和陽光中發芽開花呢? 這是因爲這些種子裏有一個掌管發芽的開關, 這個開關不僅需要水分,還需要相當長一段時間的低溫來開啓。 因而,這些種子要經過寒冬纔會在春天時發芽呢。 種子裏的這個開關很重要, 如果剛結出來的種子一遇到合適的溼度和溫度就開始發芽, 正長得歡吶,寒冬就來了。 那可是一件糟糕的事。 第五級,抗寒基因做法寶的小草。 大多數植物想要想方設法逃避低溫, 但是有些小草卻不怕冷,在寒風中照樣挺立着。 秋天播種發芽的冬小麥就是不怕冷的小草的代表。 植物之所以害怕嚴寒,主要是因爲低溫會破壞它們的細胞膜。 在正常溫度下,植物的細胞膜就像智能化的城牆, 將有用物質放進細胞,又能將有害物質排出去。 但是,低溫會讓這面城牆失效, 結果細胞裏外亂成一鍋粥,正常的生理活動都無法進行了。 更要命的是,氣溫下降會使細胞內的水凍結成冰。 這些有棱有角的冰晶難免會刺傷細胞,破壞細胞結構。 這樣植物還怎麼活? 不過,有些長期生活在低溫環境中的植物卻練就了對付寒溫的高招。 它們的細胞膜中有一些可以防止細胞膜破損的物質, 比如布寶和脂肪酸,使得細胞膜在低溫下還能正常工作。 同時,它們的細胞中還有不少其他法寶, 可以降低水結冰的溫度。 這些法寶就是蛋白質、糖等。 即使結冰,有些蛋白質也可以讓冰晶的形狀更圓滑,減少刺傷細胞的危險。 有了這些祕密武器,一些小草就可以裝扮寒冬了。 不怕冷的小草能製造出抵抗寒冷的祕密武器, 是由它們身體內部的基因決定的。 科學家正在不斷嘗試,想把這些抗寒基因請到怕冷的水果蔬菜當中。 如果成功了,以後在北方就可以種植香蕉和荔枝等植物了。 白楊樹爲了抗寒解水,抖落了身上的葉子。 蓮花在藕節裏存滿了軟糯的澱粉。 蒜瓣爲了保護臨時倉庫,動用了化學武器。 而冬小麥會一直在寒冬中站崗。 各有高招的植物,在度過漫漫寒冬之後,又會給我們一個燦爛的花季。