路原
如果时间足够长,树会不会无限长高呢?
答案是:树,不能无限长高。
你答对了吗?
是的,树木是不能无限长高的。事实上,任何向上生长的生物,都不能无限长高。原因只有一个,那就是地球引力,即重力。
重力的存在,严重地阻碍了水分在树木内部的顺畅运输,特别是将水分运输到很高的树顶更是难上加难。
大家知道,植物是通过从叶子表面的气孔中蒸发水分而产生动力,然后从根部吸收水分,并将其运输到顶部的。因此,测量树木顶部组织中水的张力,就成了确定树木高度极限的重要依据。
美国亚利桑那州立大学的乔治·科赫博士率先对世界上最高的5棵树进行了水分输送测量。其中最高的一棵是生长在美国加利福尼亚州享有“世界第一高树”美誉的红巨杉,它高达112.7米,相当于30多层高的大厦。在这棵树的顶部,他们找到了处于缺水状态的叶子。这些叶子与在极端干旱的沙漠中生长的植物的叶子很相似。尽管土壤中水分充足,但树木将水分从根部经木质部运至树顶的叶子时,必须克服重力与导管内摩擦力的阻碍。研究发现,水从这些树木的根部运输到顶部所需要的时间长达24天。科学家由此得出结论:地球上树木高度的极限为122~130米,如果超过这一高度,水分就难以抵达树梢,树顶上的光合作用便无法顺利地进行。
从光合作用的角度考虑,二氧化碳的浓度也是影响树木长高的重要原因。二氧化碳的密度比空气的密度大,因此,随着高度的增加,大气中的二氧化碳浓度也急剧降低。随着树顶周围二氧化碳浓度的降低,树顶上的光合作用也受到了限制,因此,树木将无法继续长高。
从激素调节的角度考虑,生长素的浓度也限制了树木无限长高。因为,树木侧枝的生长,可以导致树木顶枝内生长素浓度的降低,从而抑制树木顶枝的生长。
树木不能无限地长高,也是自然选择的结果。试想,如果树木能够无限地向高空生长,那就更容易招致风折雷劈。于是,在适应外界环境的进化过程中,树木的高度自然受到了限制。
所以,即使老天愿意再借五百米的高度,甚至更多,树木也长不了那么高。