秋風蕭瑟,落葉紛飛。又快到“秋風掃落葉”的季節(jié),街道兩旁的樹葉即將掉落。那你有沒有注意過,樹葉自然掉落后,地面上是正面朝上多一些還是背面朝上多一些?
先說一說正面背面的定義。
此處的“正面”是葉片的葉面,就是通常比較光滑的一面。而“背面”是相反的一面,就是長有葉脈,凹凸不平的那一面。
通過實際觀察很容易得出結論,樹葉掉落到地面之后,背面朝上的要多一些。
目前主流的說法,樹葉背面朝上的原因是其內部的結構所導致。
葉子是大多數(shù)植物發(fā)生光合作用的地方,樹葉的正面和背面均能進行光合作用。但是正面的顏色比背面明顯深一些,這是因為正面含有大量的葉綠體。
葉綠體的主要功能是進行光合作用,于是正面的葉肉細胞中就含有大量的葉綠體。為了能盡可能多地接收陽光,正面的葉肉細胞形狀為長條狀,排列緊密、規(guī)則,就像一排柵欄,所以也叫做“柵欄組織”。
葉片背面的葉肉細胞排列為不規(guī)則的塊狀,相對比較松散一些,因此我們稱之為“海綿組織”。“海綿組織”所含葉綠體較少,但還是能進行一部分光合作用,只是效率比較低罷了。
由于葉片正反兩面葉肉細胞的形狀及密度不同,所以正面比背面就更重一些,根據(jù)重力原因,葉子掉落時就正面朝下了。
這種說法好像有那么一點道理,不過根據(jù)樹葉的厚度來看,一片樹葉通常在0.1-0.5毫米之間,再與面積相比,這個厚度在空中“選擇”出哪邊輕哪邊重好像也不是一件容易的事情。
曾有人做過實驗,將幾片樹葉剪成60片1.5cm*1.5cm的小塊,從3m的高度拋撒,模仿樹葉的自由落體??偣策M行5次,得到正面朝上的次數(shù)為147,背面朝上次數(shù)為153,從數(shù)字上看兩者相差并不大。
因此,樹葉正反面的重量對樹葉掉落形態(tài)的影響可以說是微乎其微。而真正有影響的是樹葉本身的形狀。
我們可以觀察周圍樹葉的形狀,不難看出它們并不是一個絕對的平面,大多數(shù)樹葉會從主葉脈向兩側彎曲,也就是葉片正面微微向內卷,形成弧形。
到了秋天樹葉枯萎的時候,這些葉片還會喪失水分,由于正反兩面細胞數(shù)量的不同,其收縮程度也不一樣。
上面提到過,正面的葉肉細胞排列緊密,數(shù)量較多,因此失去水分后會收縮得更厲害,所以樹葉枯萎后正面就會卷曲,形成一個凹面。
由于空氣阻力的原因,葉片在掉落時凹面朝上受到的阻力會更小,因此掉落過程中的樹葉正面朝上的反而會更多一些。
不過等葉片落地之后,受到風的影響,凹面朝上很容易被風吹翻,因此葉片“扣”在地上會更穩(wěn)定。就像小時候玩扇撲克,撲克牌凹面朝下扣在地面上很難再翻回來。
所以,這似乎才是導致樹葉背面朝上的主要原因。