植物落叶背后的奥秘诗人面对秋天落叶的景象，不免要感伤一番。但是笔者最喜欢的是李白的“草不谢荣于春风，木不怨落于秋天。谁挥鞭策驱四运，万物兴歇皆自然”。确实，岁月轮回的风景恐怕只有大自然才能够驱策吧。今天，就来和同学们聊聊这落叶背后的自然之道。

植物只在秋天落叶吗
 

并不是，树叶通常有两种落法。
 

叶子对绝大部分树木来说，主要功能是生产“食物”。和动物一样，植物也需要消耗糖类以维持生理功能，只不过动物是靠吃，而植物主要靠阳光来自己制造。所以在生态系统中，植物一般被称为“生产者”，而动物被称为“消费者”。那么，这么重要的器官，怎么能说丢就丢呢？当然是不得已而为之啦！
第一种情况是，这片叶子死了。叶子也是生命，也有生老病死或者意外，比如被扯碎、被折断等。死掉的叶子没有任何生理功能，只好丢弃，所以即便是常绿树，也会因为这种情况而落叶。但是常绿树的落叶是随时死随时落，不可能出现所有的叶子一起掉光的情形。
 

第二种情况是，树木生长的环境发生了不好的变化，因此只能选择落叶。这些变化包括干旱、极端高温或低温、病虫害等。虽然叶子很重要，但是和生命相比，显然生命更重要。这就好比核电站发生泄漏，虽然周边有很多土地、工厂和建筑，但是为了生命安全也必须全部舍弃。这就是所谓的“遭受逆境时的主动落叶”。
 

到了冬天，树木无法在极低温度的情况下进行生理活动，所以必须休眠。如果我们想要工厂停止运转，只要切断电力即可，可是叶子这个“工厂”所使用的“电力”是太阳光，不可能被切断，只能通过落叶的方式将它们丢弃了。

落叶不是无情物，未化春泥也护花
 

树叶落在大树的脚下，通过一系列物理化学作用变成富含营养的腐殖质，重新被根系吸收，这就是所谓落叶归根。但是，科学家发现，其实在还没有落下之前，落叶就已经开始了它的奉献。而这一切，要从植物的进化过程说起。

数亿年前，植物的祖先都是生活在水中的。后来地球经历了数次冰期，海平面降低，植物不得不“登陆”了。登陆后的植物面临的最大问题就是缺水，为了能够有效利用土壤里那些少得可怜的水，植物长出了根系，把自己固定在土壤里。但这同时也带来了新问题：缺乏氮、磷、钾等营养元素。因为水相当于“可再生资源”，消耗掉之后可以通过降水来补充，但是雨水中不含氮、磷、钾复合肥，所以这些物质是“不可再生资源”，消耗完了之后，植物又没法拔根溜走，只能干着急。
 

有什么解决方法吗？无非两个，一个开源，一个节流。

怎么开源？猪笼草和捕蝇草就是很好的例子。它们是植物界的猎食者，通过变形的叶子来捉昆虫或其他动物吃（下图中即为猪笼草）。昆虫含有高蛋白，能够为植物补充氮元素。这就是植物为了获得更多氮素而进化出来的极端手法之一。
 

怎么节流？当然是尽量减少废弃。前面我们说到，植物在遭受诸如寒冷等逆境时会主动落叶以求自保。叶子落掉，叶子里含有的营养元素也就跟着丢失了，这对植物来说是极大的浪费。虽然落叶会变成腐殖质以供来年使用，但这也并不保险，比如落叶也会被风吹走或被其他动物吃掉。而最好的办法就是在叶子将落之前，把里面能回收的东西全部拆解回收，储藏在树干里，尤其是氮、磷、钾这类不可再生资源。所以，落叶的“护花”并非在化作春泥之后才开始，而是在还没有落之前就已经开始了。

红妆：最后的演出
 

我们知道，秋天落叶之前，落叶树的叶子会由绿色变成红色或者黄色，枫树红叶也是深秋一道灿烂的风景。这并非由于马上要被遗弃随便染上的颜色，而是植物为它即将抛弃的叶子精心准备的“妆容”。
在秋天，紫外线未必比夏天弱，这是因为秋天云层较少，空气也干燥，虽然阳光没那么毒辣，但是紫外线被云层反射和被水吸收的也少。植物虽然依赖阳光生存，但是也会被紫外线所晒伤，而红色或者黄色正是植物给自己涂的防晒。
 

肯定有人会问：为什么叶子在夏天不变色？这是因为夏天的时候，叶子需要充分发挥它制造养料的功能，如果涂了防晒，就相当于遮蔽了阳光，生产效率就受到了影响。而到了秋天，植物的叶子逐渐停工，即便不接触阳光也不要紧，所以就简单暴力一点，用变颜色的方法来防晒了。
 

另外，许多热带植物的叶子在刚长出来的时候都是红色的，因为未成熟的叶子需要防晒。等逐渐生长到可以工作了，才会褪掉红色，也是这个道理。
 

而且，秋天里植物在拆解叶子中的可回收物质搬运回树干的过程中，会产生很多“装修垃圾”，这就是自由基。自由基是一种有毒物质，红叶里的防晒色素也兼有清除自由基的功能，可以防止叶子在没有拆解完毕之前先被自由基毒死。还有的科学家认为，相对于绿色来说，红色和黄色对食草动物的吸引力较低，植物选择这两种颜色，意在告诉食草动物“不要吃我，我不好吃”。　　

所以，落叶这件小事还真是简约而不简单呢！

冬天会变冷，所以要落叶；而营养元素的不可再生，使得植物在落叶前必须回收叶子中的营养；为了保证这一回收过程的顺利完成，植物又会生产色素来充当防晒。这一切不都是植物为了适应大自然而采取的应对措施吗？
 

现在大家一定对开头那句“谁挥鞭策驱四运，万物兴歇皆自然”有更深的理解了吧！

■E学课堂

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