對于南方人來說,為了應對寒冷的冬天,保暖措施必須要準備齊全,所以很多人在冬天之前開始買一些冬天的衣服。北方人也是如此,雖然北方大部分地區都有暖氣,但隻要走在外面,就得靠衣服保暖,否則隻能在寒風中瑟瑟發抖。很多朋友會好奇大自然中的一種現象,冬天的時候樹木似乎一點也不怕冷,是真的嗎?
根據研究發現,樹木體内有一半成分是水,雖然他們在冬天來臨之前,調整人體的組成和結構,但隻要冬天溫度低得多,許多不耐寒的樹木,或因為寒冷引起植物細胞死亡。冬天許多動物會遷移到較溫暖的地方居住,或者準備冬眠,但冬天來臨之前,植物們是不能移動的。當種子發芽,他們注定一生隻能停留在一個地方。那麼在零攝氏度以下的樹木是怎麼生存的呢?
有人認為,地面上的樹根會被大雪覆蓋在地面上,而其餘的樹木則直接暴露在寒冷中。植物學家後來發現,大多數樹木早在夏末就已準備好過冬。它們會調節體内的生理反應,促進根、莖和葉的相應生理變化。此外,植物學家還發現,樹木主要通過三種機制來抵禦寒冷。
首先,樹木從溫暖的環境移動到寒冷的環境的過程需要一個寒冷的适應過程,使細胞膜更加柔軟。樹中的水可以從一個細胞轉移到另一個細胞中,然後轉移的水可以對細胞壁施加一定的壓力,使植物細胞變軟,進一步收縮。第二種冷保護機制是增加細胞内液的糖含量。在秋天,大多數樹木逐漸将澱粉轉化為糖,糖作為防凍劑。
這是怎麼做到的呢?增加的糖會抑制細胞的冰點,所以,即使細胞之間的液體,因為無糖低溫冷凍,細胞不會凍結。第三種機制被認為是模仿玻璃的模拟溫暖的階段。所謂的模仿玻璃是指二氧化矽的冷卻液體下形成玻璃仍然可以是液體的,而樹木細胞内的濃度會得到增加,如在體内增加的細胞液像是固體一樣。有趣的是,目前的兩種機制觸發後,第三個機制将被觸發,所以樹木不會因為低溫和細胞冷凍。
當然,樹木不需要确保身體中的所有細胞不會凍結,因為相當一部分細胞是死細胞,這些細胞是在樹幹中發現的,所以它們隻需要防止活細胞凍結。冬天過去後,為了适應逐漸變暖的溫度,樹木在身體上也會有相應的生理變化,如死細胞之間形成氣泡,這些氣泡的作用是失去細胞液。此外,樹木還有别的方法來抵禦寒冷,對于一些稀有物種,人類會找到方法,來保護它們免受寒冷。
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