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花草樹(shù)木怎樣過(guò)冬（樹(shù)木如何度過(guò)寒冷的冬天）

當(dāng)你在寒風(fēng)中瑟瑟發(fā)抖時(shí)，當(dāng)你因?yàn)楹浒炎约鹤兊迷絹?lái)越笨重時(shí)，你可能會(huì)去思考，為什么樹(shù)木好像一點(diǎn)都不怕冷呢？

樹(shù)木有一半是水（在冬天可能會(huì)更少一點(diǎn)），如果溫度降得足夠低，即使是最耐寒的樹(shù)也會(huì)結(jié)冰而細(xì)胞死亡。

當(dāng)然，樹(shù)木沒(méi)法像許多鳥(niǎo)類(lèi)那樣向南移動(dòng)尋找更溫暖的地方，也不可能像哺乳動(dòng)物那樣產(chǎn)生熱量過(guò)冬。

那么，樹(shù)木是如何在零度以下生存的呢？雖然樹(shù)的地下部分被一層雪隔絕相對(duì)溫暖（這對(duì)冬天的生存很重要），但是樹(shù)的裸露部分卻沒(méi)有得到任何保護(hù)。

樹(shù)木的過(guò)冬秘訣：三種機(jī)制

為了度過(guò)寒冷的冬天，樹(shù)木在夏末便開(kāi)始準(zhǔn)備（因?yàn)橄闹林蟀滋扉_(kāi)始變短），冷適應(yīng)逐漸發(fā)生，包括葉、莖和根發(fā)生一系列生理變化。

雖然秋天的顏色吸引了所有人的目光，但樹(shù)木在秋天晚些時(shí)候的表現(xiàn)才是最令人驚嘆的，只是我們根本看不到而已。

這些后來(lái)的變化確實(shí)有些近乎神奇，雖然有些細(xì)節(jié)對(duì)科學(xué)來(lái)說(shuō)仍然是個(gè)謎，但一般的機(jī)制已經(jīng)得到了解釋。

植物學(xué)家們現(xiàn)在普遍認(rèn)為，樹(shù)木細(xì)胞在冬天防止凍結(jié)主要通過(guò)三種機(jī)制。

第一種是在冷適應(yīng)過(guò)程中改變細(xì)胞膜使其變得更柔軟，這使得水可以從細(xì)胞中遷移到細(xì)胞之間的空間。

重新安置的水可以對(duì)細(xì)胞壁施加壓力，但是隨著細(xì)胞的縮小或占用空間的減少，這種壓力被抵消了，而不傷害到細(xì)胞。

第二種方法是使活細(xì)胞內(nèi)的液體含糖量增加。秋天來(lái)了，樹(shù)會(huì)把淀粉轉(zhuǎn)化成糖，起到防凍劑的作用。

活細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞液與這些天然糖一起濃縮，降低了細(xì)胞內(nèi)的冰點(diǎn)，而細(xì)胞間的無(wú)糖水可以被凍結(jié)。因?yàn)榧?xì)胞膜在冬天更柔軟，它們會(huì)被膨脹的冰晶擠壓，但是不會(huì)被刺穿。

第三種應(yīng)對(duì)機(jī)制則完全不同。這種機(jī)制模仿“玻璃相”，其中液體細(xì)胞的內(nèi)含物質(zhì)變得非常黏稠看起來(lái)像是固體一樣，這和二氧化硅在被冷卻成玻璃時(shí)保持液態(tài)的方式有點(diǎn)像。

第三種機(jī)制是由前兩種機(jī)制導(dǎo)致的細(xì)胞逐漸脫水所觸發(fā)的，這使得樹(shù)木細(xì)胞中的過(guò)冷物質(zhì)能夠避免結(jié)晶。

樹(shù)木的枝干大部分是死細(xì)胞組成

一棵樹(shù)不需要讓它所有的細(xì)胞都不凍結(jié)，只要活的細(xì)胞沒(méi)事就好了。這點(diǎn)是很重要的，因?yàn)橐豢脴?shù)的大部分活樹(shù)干是由死細(xì)胞組成的(把這些細(xì)胞視為死細(xì)胞很奇怪，因?yàn)樗鼈內(nèi)匀粎⑴c維持樹(shù)木生存的功能，如樹(shù)液流動(dòng))。

死細(xì)胞可以被凍結(jié)但不會(huì)被再次殺死，絕大多數(shù)樹(shù)木地面上的細(xì)胞在暴露于亞低溫下時(shí)確實(shí)會(huì)有規(guī)律地凍結(jié)，但那些活細(xì)胞不會(huì)。

樹(shù)干中的活細(xì)胞即使與死細(xì)胞相鄰，溫度也與之相同，也只會(huì)保持著未凍結(jié)狀態(tài)的“玻璃相”。

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