作者：史军
出版社：电子工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
植物：花与叶的生存游戏试读：
在科学的沃土上播种
神秘的宇宙、浩瀚的海洋、多彩的大自然、神奇的现代科技……组成了广阔的科学沃土，不断滋养着一代又一代人，让后人可以站在前辈的肩膀看得更远，飞得更高。
一部优秀的科学故事书，就是一片能让青少年茁壮成长的科学沃土。而青少年就是一颗颗种子，播撒到科学的沃土中，这些种子将吸收科学的精华，茁壮成长，硕果累累。
一部优秀的科学故事书，就像引领青少年在科学殿堂尽情翱翔的隐形翅膀，用最亲切的语言和最真实的图片，娓娓道来的生动科学知识，持续地灌溉给这些种子们，让种子的根可以扎得更深，树干能往更高的地方伸展，收获的果实更丰满、更有营养。
目标是美好的，实现目标的方法是关键，恰到好处的方式可以事半功倍。俗话说，“合适就是最好的”，就像新生婴儿不能吃难以消化的大鱼大肉一样，青少年学习科学知识，也要选择最适合的内容、方法、途径。如何让科学知识更好地为青少年所接受，故事也许是最好的传播方式。看故事长大的孩子，精神世界更富足；沉浸在科学故事中的孩子，理性思维与精神视野也更开阔。《故事中的科学》就是这样一套书，让小朋友们从故事中发现科学、认识科学、热爱科学、探索科学。科学的天空如此宽广，天文、地球、动物、植物、网络、通信、航空、航天、军事、探险、能源等诸多领域，在这套丛书中逐一展现。翻开这套书，你会发现，科学故事如此生动，科普图书如此精彩！中国科学院院士中国科普作家协会理事长刘嘉麒
悦读知识从故事开始
没有人不爱听故事，没有人不为故事所吸引，故事有趣味的主题，有精彩的内容，有动人的场景。科学故事同样引人入胜，发人深省，耐人寻味。
科学故事，没有生涩的术语、没有严肃的说教，更没有一堆堆需要死记硬背的公式原理。娓娓道来的文字，讲述着科学殿堂中已经发生，或正在发生的事情，让青少年身临其境般地感受科技创造的奇迹。当故事结束时，留下的是无穷的回味，以及对知识的深层渴望。《故事中的科学》就是这样一套书，讲述了一个又一个动人的故事：
你将进入天文学先贤的思考圣地，感受天文学历史长河中的智慧微光；
你可以足不出户穿越地球，揭秘大地的前世今生；
你将与数十位航空人一起，共同见证航空史上艰辛而美丽的传奇；
你将目睹“太空文明”时代，开发第四生存空间的辉煌瞬间；
你将与科学家一起亲历地球三极，真实还原南北极和珠穆朗玛峰难忘的探险印记；
你的眼前将呈现一个有情的动物世界，感受鸟兽之灵，这里满含作者真实、甚至纠结的情缘，以及对生命之爱；
你将步入植物世界，尽情领略花叶的生存游戏；
你会了解世界武器装备的最新发展情况，重温尖峰对决的历史时刻；
你可以追溯人类通信的历史，感受从“咫尺天涯”到“天涯咫尺”的巨变；
你将走进一个虚拟世界，感受网络时代给现实世界带来的冲击和影响；
你还将通过一个个振奋人心的能源开发故事，了解科学家如何开启未来能量之源。
翻开这套书，你会发现，科普书也能如此有趣！中国科普作家协会常务理事 副秘书长郭晶博士
自序·每一片叶子都会说话
我的童年是在绿叶的陪伴中中度过的。春雨洒落时，跟着外公采下红灿灿的香椿芽；夏日酷暑时，和小伙伴一起去采荷叶，偷莲蓬；秋风吹起时，在核桃树下寻找意外的惊喜；冬雪飞舞时，在屋子里跟奶奶一起把圆圆的绿豆变成长长的豆芽。
那么，香椿芽为什么会从红变绿，荷叶为什么一尘不染？核桃皮为什么坚硬无比？绿豆为啥能在冬天发芽？每一片绿叶，每一朵鲜花之后都有美丽的故事，因此，应付我提出的无数个“为什么”，成了让父母头疼的事——好像说远了，我是要来讲故事中的植物呢。
好吧，我有一个特别喜欢的童话故事。那是个冷门的故事，主角不是顺着豌豆茎爬上巨人城堡的杰克，也不是能感受到12床被子下面豌豆的公主，也不是煮了一大锅蔬菜汤的请客小熊。故事的主角是一对猴子兄弟，猴哥和猴弟虽是亲兄弟，但是品性却截然不同，猴哥憨厚，猴弟精明。森林春季运动会时，兄弟俩联手获得爬树冠军，奖品是漂亮的百合花，在猴弟强烈下，百合被一切两半，猴弟拿走了花，猴哥得到了根。结果，猴弟的花没过两天就谢了，而猴哥的百合却开满了整个花园。秋季运动会的时候，哥俩蝉联冠军，奖品变成了一棵柿子树，上面满是红彤彤的大柿子。这回，聪明的猴弟要了树根，把树干丢给了猴哥。你猜，谁吃上了大柿子呢？依然是猴哥！而猴弟只能吃树根长出来的黑枣子。童年的我在想，难道这个故事是想告诉我们“好人有好报”吗？
很多年以后，在我入了植物学这行之后，才突然明白，猴哥的幸运并非来自“好人有好报”，而是猴哥非常懂得植物学。切开的百合根能开花，是因为它们的根（鳞茎）能生存多年；猴弟弟拿到的柿子树根只能结小黑枣，是因为那本来就是黑枣树根，而猴哥的柿子树还能结大柿子，不过是把柿子树干重新嫁接到了山上挖来的黑枣树上。并且，黑枣树实际上跟枣树完全没关系，倒是跟柿子树是一家子。思来想去，原来这个故事是告诉我们，懂得一点植物学知识是多么重要。百合花和柿子树才是真正的主角。说来说去，又变成了植物的故事。
于是，长大之后的我开始琢磨，杨贵妃的荔枝为什么三天就变味？一千岁的种子为什么会发芽？门外的行道树会不会变成路灯？植物的事对我们来说本来就是故事。
每一片叶子都有自己的故事，每一片叶子都会话说。它们说的究竟是故事中的植物，还是植物中的故事，这已经不再重要了。屏住呼吸，竖起耳朵，仔细去听就好。至于柿子树和黑枣树的问题，希望你能在看完这本书后，找到自己的答案。
这本书可以说是我五年来科普作品的一个梳理，感谢在成文过程中给予帮助的每一位朋友，感谢家人的支持，感谢儿子那些稀奇古怪的问题。本书的精彩呈现承蒙王亮生，李鹏，付新华，王益提供相关图片，在此深表感谢。第一章植物形象素描● 谁来叫小草起床● 火烧种子才发芽● 植物的地下胡须● 阿凡达家的树叶是绿色的● 连接根和叶的桥梁● 招蜂不引蝶● 都是榴莲惹的祸● 小草能听懂莫扎特● 古莲子的千年等待谁来叫小草起床
春天的清晨，我很不情愿地压下叮叮作响的闹钟，一天的工作生活就此开始了。窗外，枝头的绿芽探出了头，小草也顶开了被春雨润湿的土层，迎春花早就迫不及待地绽开黄色的花朵来迎接春天了，全然没有了冬日的萧索。那么，是谁把它们唤醒，来参加这春日的聚会呢？花的低温开关
人们常说春风吹绿了小麦，细雨唤醒了桃花，实际情况并非如此。在春风细雨敲门之前，西北风和雪花已经去叫它们起床了。对，没错，是西北风。
对于像小麦、桃这些生长在温带的植物来说，在春天开花可以延长果实和种子的发育时间，在严寒到来之前，完成繁育下一代的任务。当然，在这个过程中，还有大量进行光合作用的绿叶提供营养保障。试想，苹果树在秋天开花，恐怕刚长出幼小的果子，就被霜冻赶下枝头了。
为此，这些植物“设计”出了一个特别的开关——FLC基因，这一基因及其表达的蛋白质的任务就是阻止赤霉素的积累，而赤霉素正是促进花芽发育的关键物质。这样，就可以限制植物开花了。
当温度降低时，有些特殊的基因苏醒过来（注意，并不是编码赤霉素基因，它们平常因为结合着甲基基团而处于休眠状态），这些基因的表达产物会“束缚”FLC基因的手脚，使FLC基因暂时失去对赤霉有时，低温和严寒也是唤醒植物的素合成途径的掌控能力，这样，赤信号霉素工厂开始生产了。当然，这个关闭过程需要足够长时间，才能生产出足够量的赤霉素以及其他促进开花的物质，比如，冬小麦要在0～3℃的环境里，忍受40到45天的冰冻，才能抽穗开花。等到冬天最寒冷的时候也过去了，做好准备的花朵就可以在春风中绽放了。因为跟春暖花开有关，这个过程又被安上了“春化作用”的名头。
有读者可能会想，在漫长的冬季中，只有一个月左右持续低温，如果在这段低温之后，突然出现小阳春，这些植物难道要顶着西北风开花吗？这点植物也想到了。开花看日照长短
除了气温一天天上升，春天的日照时间也在一天天加长。聪明的植物也懂得在白天足够长的时候再开花。对于小麦来说，只有当太阳连续20天以上在天空中超过14个小时，才能启动开花程序。
更有意思的是，“感觉”光照时间变化的并不是花芽本身，而是那些绿油油的叶片。在叶片中有一种被称为FT的基因，只有叶片每天享受足够时间的日光浴，这个基因才会开始工作，产生能够催促花芽发育信号的信使RNA（mRNA）。这些mRNA会被运送至茎尖部位，与掌管花发育的AP1基因（掌控花萼和花瓣形成的基因）结合，进而分化出美丽的花朵。
顺便说一下，mRNA通常是细胞内的通信工具，但是很容易被降解。所以，在叶片中由FT基因指导合成的mRNA是如何被搬运到花芽去的，一直是困扰科学家的一大难题。根据最新的研究表明，这些mRNA从叶片进入韧皮部后，会与特殊的蛋白亲密接触，形成复合体。在蛋白质的护卫下，顺利前往茎尖。
当然，并不是所有的FT基因都在长时间日照下工作，像菊花那样在秋天开花的植物，它们的FT基因就是在光照时间低于某个值时才工作的。所以，植物世界又可以分成长日照植物和短日照植物两大集团。
经过一天的工作，吃罢饭，洗漱完，看看时钟已经指向12点了，该结束这一天了。
花花草草们经历了春天的萌芽和开花，夏日果实的孕育，秋日的硕果累累，当冬天的寒风吹起之时，它们也要结束一年的工作了。又是谁让它们休息的呢？落叶还要看日照长短大家都认为是低温让植物落叶的，这可不是个稳妥的方法。在低温来时再落叶，恐怕植物早被冻成冰雕了。原来，聪明的植物可是看光“时钟”的，早早地走在北风的前面。这个“时钟”，就是细胞间隙中的钙离子。当日照变短时，这些秋天的黄叶钙离子会钻进细胞，与掌管细胞生命活动的关键的酶和蛋白质结合起来，从而强制它们休息。这样一来，整个植物体都休息了。这个过程与温度几乎无关，在针对杨树的实验中，科学家发现，只要保证光照时间，即使温度顺次降低，杨树叶也不会脱落；相反，如果光照时间逐渐缩短，即使有恒定的温暖湿润条件，杨树也照样休息。
补充说明一点，除了长周期的光调控，有些植物的花朵还会对光线的敏感作出反应，除了会扭动脖子的向日葵，还有昼开夜合的时钟花。这种花朵在早晨开放，黄昏关闭，如此，一方面方便了传粉昆虫，另一方面也阻止了那些偷盗花粉花蜜的小动物。不过其开放和关闭的控制机理仍然是个谜，等待人们去探索。让种子沉睡的物质
秋天，除了片片黄叶落下，植物也会撒出一年的结晶——种子。面对即将到来的寒冬，最好让它们好好睡觉。致密的种皮，就像一个密封舱，把幼小的植物——胚裹得严严实实，二氧化碳出不去，氧气也难进来，不过，很多种子中并不是装得满满的胚，还为胚伸展提供了一点空间，比如山茱萸的种子在刚刚收获时，胚只有种子长度的1/2到1/3，只有当胚长到足够大时，才能顶开种皮，也算得上是个简单的发芽时钟了。
不仅仅有机械式的时钟，很多植物的种子上以及包裹种子的果皮中还有一个化学时钟，那就是可以让种子休眠的物质——脱落酸（ABA）。有了这种物质，就可以保证果实只有经历了雨季大量雨水的洗刷，浓度降低到一定程度，才能发芽生长。
除了种皮上的化学物质，几乎所有的种胚中也都含有ABA，这些物质或者需要经过低温处理，或者经过高温处理才能被降解，而处理过程结束的时候，恰恰就迎来了最适合幼苗生长的天气。人工拨动植物的生物钟
亿万年来，植物都在踩着光和热的钟点生息，可是人类的出现打破了这条自然线路。为了获取更多的粮食，为了在寒冬季节看到春日的花朵，抑或是为了让种子快速萌发以加快育种速度，人们开始拨弄植物的生物钟。
春小麦的低温处理，大概是最经典的人为调整植物生物钟的案例了。前面说到，小麦必须经过低温，才能诱导花芽的发育，进而抽穗、开花、结籽。而在春小麦播种之时，寒冬早已过去，不经历低温，如何开花呢？聪明的农学家早就发现了低温的奥秘，并且，低温处理种子的效果同处理麦苗的效果是相同的，也就是说，经历了低温迎春花的种子在发芽时，已经携带了开花必需的赤霉素等物质。别小看这个发现，正是它让小麦的种植区域扩展到那些冬季零下数十度、冬小麦无法越冬的地方，大大增加了粮食产量。
同样的低温开关的控制工作，还发生在牡丹身上。也正是对于低温开关的深入了解，才让我们在春节之时，可以欣赏到雍容华贵的牡丹花。把在4℃左右处理6周的牡丹花挪进温室，再在花蕾上涂抹赤霉素，这样就拨动了牡丹的“时钟”，让它们在春天到来之前就苏醒过来，绽放出艳丽的花朵。
而想让菊花按时开放，则要调整光的周期了。对于这种短日照植物，只要把光照时间控制在一定水平之下，菊花也可以在夏日绽放。本应代表季节的各式花朵，在人类的指挥下似乎全然没有了时间的概念。气候变暖引发的悲剧
在漫漫寒冬之时，或许人们都希望春天早点到来，希望百花早日盛开，希望蝴蝶早点在花丛翩翩起舞，希望小鸟早点在枝头歌唱。如今，越来越多的植物开花时期的资料表明春天真的提前了。在日本，樱花的花期比20年前提前了5.5天；在美国西南部沙漠地带，灌木的花期比100年前提前了大约20到40天。然而，在这个提前到来的春天里，风景真的会很美吗？在阳光明媚的“早春”，春风早早地叫醒了地球上最后一株腊梅。枝头的花朵尽最大的努力让自己的黄色外衣更醒目一点，它们还卯足劲发出丝丝香气。然而，这些从祖辈继承下来，用于吸引蜜蜂传粉的蜜蜂和碧桃招牌似乎不再像以往那么有效了——天空中和花丛中都寂静无声。当花瓣带着遗憾再次化为春泥时，蜜蜂终于出现了。它们依然像祖辈那样在田野中寻觅可口的花粉和甘甜的花蜜，可一切都晚了，等待它们的只有枝头萎蔫的花朵和地上凋零的花瓣。结局可想而知，腊梅和蜜蜂就像爱情悲剧里的男女主角，感情至深却不能相见，终于双双郁郁而终。
随着全球变暖趋势加剧，春天进一步提前，这种植物花期和传粉者活动期分离的问题将进一步加剧。科学家通过数据模型预测，在今后的50年里，气温每升高1℃，植物开花期就将提前4天。这样情况持续下去的话，会导致17％～50％的传粉者失去生存所需的食物来源，这些传粉昆虫的活动周期也将缩短一半，最终会导致那些“无虫问津”的花朵和“缺吃少喝”的昆虫永远从地球上消失。
在亿万年进化历程中形成的植物时钟，比我们的时钟要复杂得多，也正是这些复杂的系统让我们感受到春天的希望、夏天的茁壮、秋天的丰硕和冬日的宁静。科学家正试图用基因手段来完全控制植物时钟花萌发、生长、繁殖和休眠的进程，这种随意拨动时钟的行为究竟是好是坏，只能让时间来检验了。延伸阅读什么花最守时？人们常说，“早睡早起身体好”。有些植物似乎也会按照这条教导，过着“日出而开，日落而息”的生活。西双版纳植物园中的时钟花就是这样一种“生活规律”的花朵。每天早上9点左右，当阳光洒在花朵上的时候，花瓣才徐徐张开。这时会有辛勤的蜜蜂迫不及待地来采集花粉和花蜜。到了晚上6点左右，太阳落山，蜜蜂收工之后，时钟花的花瓣又闭合在一起。人们按时作息是为了获得好身体，而花朵定时开放则是为了传播更多花粉，结出更多的种子。在长期的进化过程中，虫媒花和传粉动物之间形成了紧密的联盟。动物为花朵传粉，而花朵则为动物提供花粉和花蜜。动物的活动受到光线和环境温度的限制，没有一种动物能全天候24小时工作。所以，有些聪明的花朵会在动物休息的时候也给自己放放假。特定的开放时间，不仅保证了有效传粉，更重要的是可以避免花粉因为风吹或者非传粉动物的捣乱而白白损失。跟有些人习惯在深夜工作一样，植物界中也有一些夕开朝落的“夜猫子”。这些植物一般是由蛾子、老鼠、蝙蝠这些夜行性动物传粉的。像昙花、王莲就是这样的花朵。一般来说，这些花朵都有非常浓郁的香气，在黑暗中为传粉者提供“路标”。火烧种子才发芽
春天到了，天气一天天暖和起来，我带着儿子在门前的花圃里种牵牛花，儿子把种子放在刨出的小坑里，盖上土，浇过水。没过几天，就长出了幼苗。不过，可不是所有的种子都可以这么顺利地发芽，还有些植物的种子，必须经过火烧才能发芽，澳大利亚的桉树就是这类植物的代表。在澳大利亚，每年的旱季都会发生季节性火灾。火烧发芽的特性，能使植物在大火过后留下的营养丰富的“草木灰”上茁壮成长，算得上“置之死地而后生”。虽然森林大火给生活在周边的人类造成很大威胁，但是大火是森林更新的重要活动涅磐重生的种子
在云南旅行，会发现漫山遍野都是开着小白花的草丛，山路两旁列队的它们甚至把路堵了个满满当当。它们就是大名鼎鼎的紫茎泽兰。别看紫茎泽兰的花又小又丑，它们也能像其他植物的花一样，通过在不同个体间交换花粉结出高质量的种子，同时，这些小花还能在没有花粉交流的情况下产生大量种子（每棵紫茎泽兰的种子数高达1万枚），这样就使得紫茎泽兰能够凭借数量和质量优势“攻城略地”，将其他草本植物赶尽杀绝。如今，它们已经成为我国西南以及东南亚树林的植物“统治者”，而这一切，也许就起始于粘在鞋底或者轮胎上来到东南亚的那颗细小的种子，在六十多年前，这些紫色茎杆的小草才刚刚从墨西哥跑到夏威夷的海滩上晒太阳。
虽然那颗从夏威夷“偷渡”而来的种子显得有些“邪恶”，但是这并不影响“种子”这个词在人们心目中的地位——种子选手、种子基金，连科学家都在寻找宇宙的种子，种子意味着一个新的生命体。通常来说，只要有合适的阳光、空气、水分和土壤，种子承载的生命信息就会转化为下一代的植物生命体。
不过，即使条件不那么充分，种子也能顽强生长。就在2010年夏天，俄罗斯的一名医生从一位疑似肺癌患者的“病理组织”中取出了一棵杉树苗，据说，偶然被吸进肺部的杉树种子是整个事件的始作俑者。虽然这多少有点愚人节新闻的感觉，但是从角膜中取出萌发的草籽已经不是什么新鲜事。只要有水分和空气，植物的种子就可以萌发，豆芽的生长也就是这样一个过程。紫茎泽兰
事实上，很多植物的种子发芽前都需要经过预处理。在温带地区，很多植物的种子都需要经过一段时间的低温处理才能够发芽，这也就是为什么我们将成熟的苹果种子种在土里（即使在温室内），也不会立刻发芽的原因。放弃“自力更生”
虽然在肺里有充足的空气和水分，但是由于空间和阳光的限制，杉树终究无法开花结果，不过，有些植物的种子确实能够在没有土壤的情况下扎根生长。抢夺其他大树营养的寄生植物无疑是其中代表，我们最熟悉的莫过于圣诞花环上的槲寄生的果实槲寄生了。随着贪嘴的小鸟在苹果树上的一次随地便便，躲藏在鸟粪里的槲寄生的种子就找到了新家。它的根系会很快穿透苹果树皮，与树干中运输营养的筛管和运输水分的导管相连。在苹果树的滋养下，槲寄生会很快结出肉乎乎的果实，引诱下一只小鸟前来搬运种子。槲寄生延伸阅读农田里的争斗土壤是绝大多数植物生长的温床，自然也就成了野生植物和农作物争夺的战场。有人类这个强大的外援支持，这场战争的胜利天平从一开始就向农作物一边倾斜。当然，农作物也必须为此做出牺牲。就拿水稻来说，它们必须让籽粒更饱满，淀粉含量更高，这就意味着他们在有限的资源下只能生产更少的种子。与此同时，稗草走了完全不同的另一条路线，这些悄悄潜入稻田的杂草，会与水稻一起生根发芽，并且在水稻成熟之前就大规模散播种子。像紫茎泽兰一样，一棵稗草也能产一万多棵种子。成熟之后，这些轻飘飘的种喷洒除草剂子就会借助风力和水流“远走高飞”，让人们无法集中消灭它们。全世界1/5的稻田里都活跃着稗草的身影。面对如此强敌，人类自然不会置之不理，除草剂的出现让战场形势再次出现“一边倒”的情况。除草剂的基本原理，是将抗除草剂的基因导入水稻、玉米、油菜等农作物中，就像给它们戴上防毒面具。在田中喷洒除草剂，像稗草一样没有这种基因的杂草就会被秒杀。然而，更大的危机已经露出了“冰山一角”。在加拿大，一些没有被及时收获的携带抗除草剂基因的野生油菜，已经开始拓展自己的领地。油菜花种子会不会变成生态灾难的定时炸弹呢？还需要时间来证明。农田永远是农作物和杂草的战场植物的地下“胡须”
星期天，我在准备晚餐，闲不住的儿子来厨房找差事。我给他分配了剥蒜的任务。没过一分钟，就见儿子拿着蒜瓣悻悻地说：“大蒜都坏了，蒜瓣都长白毛毛了。”我拿过来一看就乐了：“这不是坏了，是大蒜的根长出来了。这是为了它们在春天的生长做准备呢。咱们把这些蒜瓣放在浅盘里，浇点水，白胡子还能长得更长呢。”“噢，我明白了，但是根不都是从种子里长出来的吗？为什么蒜瓣还会长根呢，难道它是种子？”儿子有点搞不明白。确实，种子发芽的时候是要长根的。不过，去河边采根柳树枝回来，插在水瓶里，也会长出根来呢。不光是柳树，月季花的枝条、吊兰的芽上、秋海棠的叶片上都是会长出根的。这也是为什么把这些部位插在土里就能培育出新花苗的重要原因。复苏的准备工作
春天来了，万物复苏，百花齐放之前，像“大蒜胡须”这样的植物根已经忙活了好长时间了。其实，长根就是为生长做准备呢，植物生长需要的水分和矿物质，几乎都是它们的根从土壤里收集来的呢。但是，根上没有小嘴巴，怎么能把这些营养吃下去呢。
我们先看看根怎么样喝水吧。我们可以留心看一下爸爸妈妈腌黄瓜的过程，硬硬的嫩黄瓜在泡到盐、醋、糖做成的调味汁里，很快就变得软软的了。这是因为调味汁里的溶液浓度要大大高于黄瓜，而水分子呢，就喜欢从浓度低的溶液往浓度高的溶液里钻。黄瓜里的水分被调味汁“抽”干了，所以变得软。根吸水也是这个原理，只不过，是根中的细胞液浓度要高于土壤溶液的，所以能把水给抢过来。并且，有细胞膜这道城墙的存在，水分子自然是有来无回了。
当然，在有些情况下，不仅吸不了土壤中的水分，还得搭上根系内部的水。比如，在花盆里肥料放得太多时，土壤溶液浓得就像“调味汁”，盆栽植物根系就像上面说的腌黄瓜那样，脱水成了“咸菜”。这就是被称为“烧苗”的情况。并不是所有的根都长在土里，这就是在空气中生长的榕树的气生根
不过在一般情况下，根系和水分以及矿物质营养都是和谐相处的。那么，矿物质又是怎么被根吃进去的呢。一般情况下，根会分泌出一些酸性物质，将土壤中的矿物元素转化成能够溶解在水中的离子。
同时，根表面的碳酸（由二氧化碳和水结合而成），会变成带正电的氢离子和带负电的碳酸氢根离子，这些离子都粘在根细胞表面。前者可以跟同样带正电的钾离子（钾肥），钙离子交换位置，而碳酸氢根离子呢可以把自己的地方空出来，交给磷酸根离子(磷肥)和硝酸根（氮肥）等带负电的离子。这样，携带营养物质的离子就粘到细胞表面了，之后，细胞中的蛋白质等运载工具会把这些矿物质营养送到连通根和叶的管道——导管中去，就这样，植物就饱饱地吃下了矿物质。起支撑作用的银叶树的板根根的使用期限
植物的根系，看似庞大，实际上，其中很大一部分并不参与水分的吸收，而是把植物牢牢地“钉”在土里面，以免被大风吹飞，或者被大水冲走。说起来，这才是根的最初作用呢。
吸收作用，其实只集中在尖端区域（根尖）的根毛区。就像名字一样，这个区域的细胞就像长了毛毛一样，有很多像毛发一样的突起（这些突起通常只有几十到几百微米铁线蕨，蕨类植物的根系可以吸收长，而细细的头发丝都有70微米粗水分和养料呢）。不过，在1平方毫米的根上豌豆有220多根毛，玉米有420多根呢。这样就增加了吸收水分、肥料的面积和效率。
但是，根毛通常在“工作”10到20周之后，就会失去作用。不用担心！随着根尖的快速生长，会有很多新的根毛被补充，所以，失去一些根毛对于植物没有太大影响。
可是，如果根毛大面积损伤，就会影响到植物的正常生活，甚至会引起死亡。我们把小树苗移栽到新的地方时，它们在很长时间内都会停止生长，就是因为移栽时根毛区被破坏了。只有等它们慢慢长好根，才会长出绿叶，再次茁壮成长了。所以人们在移栽时，总会把树苗带着树下的一大块土一起运走，就是为了保护这些吸收营养水分的根系。苔藓植物的根系只有固定植物的作用，并不会吸收水分和养料根也要呼吸
别看根要包裹在土里，看似密不透风。其实，土壤中有很多空隙，其间的氧气足够根系使用了，农民需要经常给小麦、玉米这些庄稼松土，就是为了让空气更好地进入土壤，与根系接触。因为，根系要吸收和运输矿物质都是需要能量的，而能量的产生原理，都需要氧气和葡萄糖“缓慢燃烧”释放能量，这同我们小朋友呼吸和吃馒头才能跑步、做游戏是一样。这样看来，根呼吸就不是什么奇怪的事情了。延伸阅读根为啥要扎进土里呢？不管是在土壤里，还是在水里，根都会向下生长，而树干一直要伸向天空。只不过，植物是怎样分清上下方位，至今还是一个谜。有些科学家猜测，在细胞中有不少淀粉小颗粒，这些小东西比细胞质要重，所以会向下沉积到细胞的底部，这样一来，细胞就知道哪个方向是“下”了。如果是把植物放在太空失重的条件下，根就找不到哪边是“上”哪边是“下”了，而是在空洋葱生根试验1间内向四面疯长。当然，也就钻不进土壤，如果不喷营养液，很快就会枯萎了。如果有兴趣，可以把洋葱头放在装满水的玻璃杯上，就可以看到根向下延伸生长的过程了。洋葱生根试验2洋葱生根试验3阿凡达家的树叶也是绿色的
看了大片《阿凡达》，我最感兴趣的不是引人入胜的情节，也不是震撼心灵的视觉效果，而是影片中那一棵棵绿树。为什么外星球的树也跟地球上的植物一样是绿色的呢？
如果让大家选择一种代表生命的颜色，相信99％的人都会选择绿色。绿色的森林给我们提供清新的空气，绿色的农田为我们送上了丰盛的晚餐，门前那块绿色的草坪给了我们每天的好心情。无数的诗人作家都将热情洋溢的赞美之词送给了这抹绿色。这个时候，绿色的主人肯定会在一旁暗自发笑，因为这抹浸透着生命礼赞的绿色不过是植物吃剩下的“残羹冷炙”。代表生命的绿色不简单的“绿颜料”
很多人都喜欢吃彩色的蔬菜面，菠菜汁可以像水彩一样给面条涂上颜色，让面条看起来更可口。可是菠菜在叶子里面存这些颜料有什么用呢？毫无疑问，这些绿色的“颜料”不是菠菜用来画画的，而是制造能量的“发电机”，用来把吸收到的太阳光变成供应菠菜生长需要的能量。
那些绿色的物质叫做叶绿素，正是它们在捕捉太阳光，供植物生长呢。挂在天边的彩虹告诉我们，太阳送来的白光实际上是一道由七色光组成的大拼盘。而挑食的绿色植物只对其中特定的光感兴趣。叶绿素偏爱红色的和蓝紫色的光线，红藻仍使用着古老的光合色素——红色的藻红素胡萝卜素只会捕获蓝光，而那些无人问津的绿光就被叶片反射回来，或者透射过去。植物不吃“没有营养”的绿色光，所以我们的世界变成了绿色的世界，事情就是这么简单。当然，不是所有的植物都不喜欢绿光，生活在海水里的红藻就对黄绿光情有独钟，那是因为它们体内吸收光能的物质是藻胆蛋白，“吃掉黄绿光，反射红光”，所以让红藻穿上了红色的外套。
当然，叶绿素不是自己在战斗。在叶片吸收光的细胞（叶肉细胞）中，专门为叶绿素设计了发电工厂——“叶绿体”（在显微镜下可以看到的绿色小颗粒）。除了叶绿素，叶绿体里还装配了好多蛋白质和其他生物分子，在它们的帮助下，被叶绿素“捕捉”到的太阳能变成细胞的通用能量——三磷酸腺苷（ATP）。不过，ATP不能长时间在细胞中大量储存，大部分ATP只能马上生产，马上使用，并且叶绿素只有在太阳下才能工作，到了晚上没有阳光时，植物该怎么办呢？要知道生物每时每刻都是需要消耗能量细胞中的那些绿色小球就是叶绿体的。最好的办法就是把多余的ATP能量储存起来。不过，叶片里面没有充电电池，况且，要把这些充电电池装进薄薄的叶片也是个不可能任务。好在植物有更聪明的解决办法，那就是把能量储藏在用水和二氧化碳建成的可以储存化学能量的“电池”——碳水化合物里（我们吃的蔗糖、葡萄糖，以及面条米饭中的淀粉都是碳水化合物家族的成员）。
这个从吸收太阳光到制造出碳水化合物的过程就是大名鼎鼎的“光合作用”了。除了收集太阳能，植物还会调整“光合工厂”的数量。在太阳光充足的时候，菠菜细胞中就会产生更多的叶绿素和叶绿体来收集能量；而当光线被遮挡时，没有能量来源的叶绿体工厂就被“关门”（分解）了，节约下来的“建筑材料”会被用在其他地方。所以，灿烂阳光下的叶片会更绿一些。叶片上的运输通道
叶片就是植物的发电厂。发电站会用电线把电送到我们家里来。叶片里面有“电线”吗？能量怎么送到其他部位呢？
叶片上虽然没有“电线”，但是有专门输送能量的“高速公路”。如果拿一片树叶来，对着太阳光看，就会发现上面有很多小细线。这些小细线叫叶脉，这些是由特别的细胞组成的管道，可以把叶片生产出的碳水化合物送到植物全身，供它们生长呢。
除了运输的功能，叶脉还能起到叶片支架的作用，因为它们比较硬（组成叶脉的细胞里面有更多的纤维素和木质素），就像盖房子时候用的钢筋一样，把叶片撑得展展的。正因为有了叶脉，那些叶片才能在阳光下伸展，像海带这样的藻类植物就是因为没有叶脉，所以只能是漂在水里，一旦离开水，就成了软软的一团了。合果芋的叶片上清晰可见的叶脉
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