奇妙的叶子（上）

绿色开花植物的叶子实在太奇妙了，它不仅养活了植物本身，而且还养活了人类和动物。可以说，没有绿叶，就几乎没有生物世界。

　　叶子到底有多少奥妙呢?本文择要谈谈，也足以让你眼花缭乱。

　　

　　叶子的“特异功能”

　　

　　我们说绿色植物的叶子有“特异功能”，这绝非夸大其词。众所周知，绿色植物的叶子能利用自己所含的叶绿素，吸收水分和二氧化碳，通过阳光进行光合作用，制造出碳水化合物。碳水化合物能够转化为淀粉，这为人类和动物提供了食物来源。

　　奇怪的是，人类虽然搞清了植物制造碳水化合物的这一过程，却无法人工制造出淀粉，生产出粮食来，这其中的奥妙至今尚未能揭开。由于绿色植物的叶子具有制造碳水化合物的“特异功能”，而被誉为“第一生产者”，它们从无到有，生产出淀粉等，供人类和动物享用，家畜中的牛、羊等靠吃草，才能长大，供人类利用。

　　试想，没有绿色植物，世界将会变成什么样子?

　　那么，绿色植物的叶子是怎样得到水和二氧化碳的呢?其实，道理很简单。叶子得到的水和水中溶解的营养元素，如氮、磷、钾等，是通过根部从土壤中吸收来的，由于根压功能，水分被吸收上来，通过茎、枝直接输送到叶片细胞中。二氧化碳气体则是从叶子下表皮上的气孔进入叶内的。一般来说，一平方毫米的叶面积上有气孔100多个，一片白菜叶子上的气孔多达1000万个。可见，气孔为二氧化碳的进入创造了令人想象不到的方便。

　　植物学家研究和计算后发现，地球上的绿色植物每天制造出的碳水化合物多达4亿吨，在进行光合作用时，这些叶子还可以释放出氧气。植物学家通过计算发现，全球绿色植物一天能释放出氧气近5亿吨。氧气是人类和动物维持呼吸所必需的，没有氧气，就没有生命。

　　可以说，绿色植物是人类的恩人。

　　由于植物通过叶子同外界进行气体交换，叶子会直接受到空气中污染物的侵害，所以许多植物对有害气体的反映要比人和动物灵敏得多，只要稍稍受到污染物的侵袭，它们的叶子就会出现明显的症状。受害轻的，叶子上会出现伤斑，绿色变浅；受害重的，叶子变黄、枯萎，甚至整株死去。叶子表面的角质层、茸毛、鳞片等保护物的多少以及气孔的分布情况，都会影响植物对污染物的抵抗能力。例如，苔藓和地衣的叶子一般是单层细胞，没有保护层，外界气体很容易直接侵入细胞中。当空气中的二氧化硫浓度达到千万分之五时，它们的叶子就会变成黄色或黑褐色，并很快地干枯死去。

　　除了苔藓、地衣等植物对二氧化硫污染很敏感外，我们还可以找到其他许多对大气污染也具有敏感性的植物。例如，番茄、烟草、菠菜等对二氧化氮污染很敏感：向日葵、白菜、落叶松对氯污染很敏感；梅、桃、葡萄等对氟化物污染很敏感：烟草、花生、洋葱等对臭氧污染很敏感。利用植物对大气污染的敏感性，我们只要观察某一地区敏感植物的叶片状况，就能知道那里大气污染的类型和程度了。

　　

　　单叶和复叶

　　

　　叶子有单叶和复叶之分。所谓单叶，指一个叶柄上只生1片叶子，植物的“芽”生在叶柄内侧基部的枝条上，通常中腋生芽(即叶腋的芽)，例如，棉花的叶即为单叶，向日葵的叶也是单叶，瓜类作物的叶为单叶，梅、桃、李、杏、樱桃、樱花的叶为单叶，杨树、柳树的叶也为单叶，苹果、梨树的叶都是单叶……

　　什么叫复叶?复叶是指叶柄上有多于一个的叶子，这些叶子排列在一个总叶柄上。植物的芽生在总叶柄内侧基部的茎枝上。这些叶子应称为“小叶”，小叶的基部内侧无芽。例如，槐树的叶为复叶，刺槐的叶也为复叶，由于它们的两列小叶排成羽毛状，因此也被称为羽状复叶，又由于它们的小叶数目多是奇数，因此又叫奇数羽状复叶。如果小叶数目成双时，则被称为偶数羽状复叶，如皂荚树的羽状复叶就是偶数的。

　　有时可见到复叶的小叶不是排成两列，而是从总叶柄顶呈放射状生出，如掌状，就叫掌状复叶，如七叶树、木棉树、发财树的叶子就是掌状复叶。

　　

　　多样的叶形

　　

　　叶子是多姿多变的，有圆形、卵圆形、椭圆形，也有披针形、匙形、镰刀形、提琴形。叶子的边缘，有的光滑，有的像波浪，有的像锯齿，有的出现浅裂、深裂或全裂，也有的呈深浅不一的掌状分裂。如棕榈、蓖麻等，叶的边缘处都有明显的分裂，从而使整张叶出现许多缺口。

　　植物的叶片为什么会发生这种外形上的变化呢?

　　我们知道，绿色的叶片是植物制造养分的主要器官。光合作用过程中，阳光是必要条件。植株的叶片除了扁平的结构能加大表面吸收光能外，因长期的演化而产生了掌状分裂叶形。这种叶形既能使叶片最大量地吸收光能，而且分裂留下的缺口又不会完全遮住下面的叶子接受光照，因而能保证全株光合作用的充分进行。

　　此外，圆形的掌状叶在遇到大风时，由于迎风面积大极易被吹折，有了这些分裂缺口之后，就能大大减少强风的危害。植物的叶子就这样经过长期的自然选择，出现了掌状分裂。

　　有一种树木的叶子常使许多人分不清是复叶还是单叶，更多的人一眼看去，就说是羽状复叶，这种植物名叫水杉。有人以为，水杉的叶子排成一个平面，呈羽状，就是羽状复叶；其实，这是没有搞清楚区分单叶和复叶的关键所在，关键应看叶片基部有无“芽”，如有芽，芽会生发出短枝，短枝上又可有叶，如无芽，则不会从叶腋再出短枝。水杉叶子的叶腋有小芽，有的可生发出新短枝，有的暂未生发出新短枝，但不等于无芽，只是条件尚未合适而已。所以，水杉属于单叶植物。

　　

　　形形色色的叶子

　　

　　自然界中，绿色植物的叶子形形色色。

　　在高寒环境里，气温低，空气稀薄，光照强烈，终年积雪。在这种环境中的植物，面对的最大问题是阳光太强和温度太低这一对矛盾。所以，高山雪莲的叶子紧贴地面，并有絮状白色表皮毛，这样既可防止高山疾风吹袭，并能吸收地面热量，防止热量散失，还可反射掉强烈的紫外线。依靠这种变态和结构，它们顽强地生活在恶劣环境中。

　　在热带，情况就发生了改变。这里温度高、阳光强、水分多，因此植物的叶子较大，多数呈圆形、椭圆形或盾形，而且叶子表面光滑。这种叶子既可增强水分的蒸发、减低叶面温度，而且又因叶面光滑，可以反射强烈的阳光。另外，热带植物的叶尖多为尖凸形状，落在叶面的水能很快掉落，可以防止因多雨引起的叶面被寄生植物侵袭和覆盖；同时，也便于雨水冲洗掉叶面上的幼虫、虫卵等，减少病虫害。

　　有些绿色植物的叶子既大又好玩，如王莲。王莲属睡莲科王莲属，生于南美洲亚马逊河中，叶子呈圆盘状，周围向上卷，有缺口，以防飞雨积水，叶径可达2米，叶面可承托一个小孩而不卜沉。

　　还有些植物的叶子会抓虫子。这类植物有许多种，最著名的是猪笼草。它的叶子变态为一口袋状物，袋口处有甜汁，袋内有消化液，虫子来到口部找甜汁时，落入袋内淹死，被消化吸收。

　　靠叶子捉虫的食虫植物还有许多种，这里不多赘述。

　　有些植物的叶子会变成卷须，如豌豆和野豌豆的小叶都是这样。豌豆的叶子为偶数羽状复叶，其顶端有卷须，那是小叶变态成的，功能是利于用卷须卷在他物上，使豌豆站起来，扩大空间，便于其生长。野豌豆的叶子变成卷须也是这个道理。

　　百合科的黄精，茎直立，叶轮生，每个叶子狭长，顶端变态成卷钩状，是叶中脉延伸而成的，可以卷他物，让茎直立向上生长，全身站得稳，长得高，扩大了生存空间，对本身生存较有利。

　　

　　退化的叶子

　　

　　有些植物的叶子在演变过程中为适应环境逐渐退化。尤其是当环境条件太干旱时，植物生存受严重威胁，为减少对水分的要求，以求自身安全，它们的叶子变小了，成了小鳞片状，又失去绿色。

　　有的植物叶子退化后，由于茎呈绿色，可以代替叶子进行光合作用，比如百合科的假叶树。看上去，假叶树长着卵形的“叶子”，呈绿色，扁平状，不大且硬。不明白的人还以为那是假叶树的叶子，实际上，那是假叶树变扁的茎，真正的叶子已经退化了。再比如我们熟悉的仙人掌，它的茎也是扁平的，为绿色，真正的叶子则变态成了刺。

　　文竹，又称云竹，浓密的叶状物其实是小枝，枝上有小而白色的退化叶子。

　　光棍树属于大戟科，全身有许多直立的光溜溜的绿色茎枝，不见一叶，在它长出嫩枝时会看见有几片小叶子，不过很快就掉了，光合作用则依靠这些绿色的枝条进行。

　　据科学家调查，世界上植物的叶子，没有一片是完全相同的。它们的形状各式各样，大小也千差万别。最大的一片叶子，可盖一间小房子，最小的比鱼鳞还要小。叶子的长度也各不相同。玉米的叶片，看起来是比较长的了，大约1米左右。南美洲的亚马逊棕榈，一片叶子连柄带叶有24.7米长。热带的长叶椰子，一片叶子有27米长，竖起来有7层楼房高。这是迄今所知最长的叶子了。

　　

　　叶子的寿命

　　

　　动植物都是有一定生命周期的，叶子也一样。它并不是长久地生长在植物体上，而是有一定的寿命的。叶子的寿命一般不长，如落叶树，春天发叶，当年秋风一起，便落叶了；常绿树，如松柏类，全年有绿叶，但实际上，它的叶子也不是永不凋落的，也不断有叶子枯死，只不过，松柏的叶子不是一下子全部凋落，而是一部分一部分地换，在旧叶枯死时，新叶已出，所以松柏看起来永远郁郁葱葱。松柏叶子的寿命也的确比桃、李等落叶树的叶子长，可以生存3～5年，但也不会太长。冷杉叶子的寿命是12年。

　　通常情况下，一年生植物，叶子随着植物体一起死亡。多年生草本植物和落叶的木本植物，叶子的寿命只有一个生长季。常绿的木本植物，叶的寿命可以有几年。

　　当植物即将落叶时，叶子内部会发生很大变化，细胞中有用的物质逐渐被分解并被运回茎内。叶绿体中叶绿素的分解速度比叶黄素快，于是，叶片逐渐变黄。有些植物在落叶前细胞中产生花青素，绿叶变为红叶。与此同时，在叶柄基部有一层细胞进行分裂，形成几层小型的薄壁组织细胞，这层结构叫做离层，不久这层细胞间的中层分解，继而整个细胞分解，叶片逐渐枯萎，以后由于风吹雨打等机械力量，叶柄自离层处折断，叶子脱落。在离层折断处的细胞栓质化，起着保护“伤口”的作用。叶脱落后，在茎上会留有疤痕，这就是叶痕。

　　既然叶子的寿命有长有短，那么，世界上哪种植物叶子的寿命最短?哪种植物的叶子寿命最长呢?

　　世界上寿命最短的叶是短命菊的叶子，只能活3～4周。

　　世界上寿命最长的叶子要数非洲百岁叶的叶子了。此种植物属裸子植物百岁叶科百岁叶属，仅一种，即百岁叶，又称百岁兰。

　　百岁叶外形奇特，茎又短又粗，高不过10～20厘米，茎干周长却达4米，与平放的大卡车轮胎相仿。这种植物一生只有两个带状叶，摊于地面，能活百年。

　　百岁叶的叶子初生时质地柔软，为适应干旱的沙漠环境，以后逐渐变成皮革那样坚硬。两片叶子各长2～3米，宽30厘米，拼在一起的两片叶子比一张单人草席还要长出一大截。这种叶子的先端逐渐枯萎，叶肉腐烂，剩下的木质部分纤维卷盘弯曲，再加上又粗又短的茎干，人们远远望去，还以为是伏地的怪兽呢。

　　世界上有比百岁叶更大的叶子，也有比它的外形更奇特的叶子，但没有比百岁叶更长寿的叶子了。

　　百岁叶生于非洲近海边沙地上，靠海风刮来的湿润水汽维持生命。(文章代码：1620)

　　

　　责任编辑　赵菲