科普-中华学生百科全书-第149章
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生理学家和解剖学者，为了深入研究头盖骨的结构特征，曾经用尽了各
种方法要把它完整地分开，但都没有成功。
后来有个人，受了种子被压在石块下面而顽强钻出石块的小草的启发解
决了这个难题。植物种子的力量既然这么大，可不可以用它来剖开头盖骨呢？
他认为这是可能的，于是他就把一些植物的种子放在头盖骨里，配合了适当
的温度和湿度，使种子发芽。发芽后的种子，就产生了足够的力量，它竟然
钻到头盖骨几乎密不可分的缝隙里，使劲地往出钻，往出长。这样，一切机
械力量所不能做到的将骨骼自然结合分开的事情，小小的种子办到了。它不
仅把人的头盖骨分开了，而且解剖得脉络清楚，从而解决了人们研究头盖骨
的一大难题。
根的种类
不同植物的根，形态不一样。
不知你见过大豆、棉花、苜蓿的根没有？它们的中间有一条又粗又大又
长又直的根，称主根，很容易找到，在它上面又长出有许多杈杈。主根是种
子萌发时，首先冲破种皮伸出来的白嫩的胚根发育成的，也就是说，现在莱
市场上随处可见的黄豆芽、绿豆芽，把其埋在土壤中继续生长发育，就能形
成黄豆或绿豆植株的主根，上面的杈杈叫做侧根。
像这类能分出主次的根叫直系根。
但是玉米、小麦、水稻的根就很难分出主次根来，看起来像白胡子老头
的一蓬胡须，粗细、长短相差不多，这样的根是怎么形成的呢？原来这类植
物的种子萌发时，胚根很早就枯萎，只发育出大丛的须根，其实是从茎的基
部产生出的不定根。这类根叫须根系。
还有一些植物的根，是变态根，跟上面的两类根完全不一样，功能也起
了变化，例如各种萝卜，它们本身就是植物的主根，这种主根变得多肉、肥
大，里面贮藏了大量的水分和营养。萝卜的营养非常丰富，被誉为“小人参”。
秋海棠的叶子插进土壤里就会长出根来。像这种从枝或叶上长出的根叫
不定根。它不是从主根或侧根上生出的根。
常言说：“独木不成林”。独木真的不能成林吗？西双版纳森林里的大
榕树，树冠非常庞大，枝干向下生出许多不定根垂到地面，入土后逐渐发育
成枝干那样粗的支持根，支持着那庞大的树冠。其中有一棵大榕树的支持根
形成的“树林”占地竟达 6 亩。世界最大的一株榕树产在孟加拉，其支持根
支持的树干可覆盖 15 亩左右的土地。这是多么奇特的“独木成林”自然景观
啊。
还有一种根和土壤中的微生物生活在一起，那是长根瘤的根和菌根。
有一种植物很特殊，它吸附在其他植物体上，吸收别的植物养料，像兔
丛子，它没有叶，它的茎顶尖旋转缠绕到其他植物体上，它的茎上面长出一
个小“疖”，刺到别的植物体的茎或叶中，掠夺别的植物的营养和水分，导
致别种植物的死亡，真是软刀子杀“人”不见“血”。这个小“疖”称假根，
是一种寄生根。
根之力
纤纤弱弱的植物根，生长在坚实大地的怀抱之中，令人不可思议，柔软
的根是怎样钻到土地里面去的呢？
原来根在自己的头上（根尖）戴了一顶“帽子”，当然是细胞做成的，
叫根冠，帽子里面是有增生新细胞能力的总部，叫做分生组织，总部的细胞
迅速分裂，细胞数目急剧增多。这样根渐渐生长，不断在土壤内深入。在根
的生长过程中，根冠始终作为根的“开路先锋”，保护着幼嫩的新生的细胞。
由于在前进中，沙石土粒的碰撞，使根冠不断被磨损，不断地剥落，根冠一
直分泌粘液，使土壤变得润滑，便于根的延伸。与此同时，分生组织又随时
派遣一部分细胞制造出新的“帽子”——根冠，代替剥落、磨损了的根冠，
严密地保护着分生总部，真可谓“前仆后继，永往直前”。
这个推动根前进的动力区（分生组织）并不大，它始终是根冠后面的薄
薄一层，总共才有 2～3 毫米。
根生长的第二个力量，是在根分生组织后面的延长部，又叫伸长区，这
部位细胞最初呈球形，后来渐渐伸长成圆柱状。细胞共同伸长的力量很大，
它们共同形成的撑力迅速增长了根的长度。
伸长区之后是根毛区，这部分细胞渐渐分化成不同形态和功能的细胞，
然后各司其职，各行其事，这种变化也起到延长根的效果，成为推动根深入
土壤的第三个力量。
根的分生组织、伸长区、根毛区的细胞分裂、细胞延长的力量便是不可
阻挡的生命力量，就是这种力量使纤弱的根克服硬土的阻挡，而伸展于大地
之中。
植物的“嘴巴”
植物也有嘴巴吗？当然，植物若没嘴巴，一颗小小的种子怎么能够长成
参天大树呢？那为什么看不见呢？一个原因是植物的嘴巴非常秀气，比“樱
桃小口一点点儿”还要小上千倍百倍；另一个原因是植物的嘴巴是藏在地下
的，自然就难以看到了。不信？你看：
1648 年，比利时科学家海尔蒙特把一棵 2．5 千克重的柳树苗栽种到一个
木桶里，桶里盛有事先称过重量的土壤。在这以后，他只用纯净的雨水浇灌
树苗，为了防止灰尘落入，他还专门制作了桶盖。5 年过去了，柳树逐渐长
大了。经过称重，他吃惊地发现，柳树的重量增加了 80 多千克，土壤也减少
了不到 100 克。
那么减少的 100 克土壤到哪里去了呢？显然是被植物体给“吃”掉用于
自身的生长了。
生活在土壤中的是植物体的根，植物体是靠根来“吃东西”的，那么主
要是靠根的哪部分来“吃”的呢？植物是靠根毛区的根毛来“吃东西”的。
根毛是根毛区的外层细胞即表皮细胞产生的一种特殊结构，是由幼根尖
端的表皮细胞向外突起产生的。
根毛样子像什么呢？把它放在显微镜下看看，简直像从细胞外壁伸出来
的外端封闭的瓶子。
根毛的长度由 0．15 毫米到 1 厘米，直径为百分之几毫米。在形成根毛的
吸收表皮上，布满一层胶粘的物质，能把根毛和土壤胶粘在一起，这是因为
许多植物的根毛壁都含有一种胶质，所以若是把一株苗从土壤中拔出来，常
常会看到被根毛紧紧缠绕住的土块。
那么，植物的根上有多少根毛呢？多极了，每平方毫米上都有数百条根
毛，有的能达到 2000 多条。
每一条根毛就相当于一张“嘴”，这张“嘴”长得奇特，因而“吃”起
东西来也特别。
一般来说，一株玉米从出苗到结实所消耗的水分，要在 400 斤以上；要
生产 1 吨小麦籽粒，植株需要 1000 多吨水，那么水是怎样进入到植株体内的
呢？
植物体是靠根，准确地说是靠根毛，像吸管一样吮吸土壤里的水，但是
这与婴儿吮吸母奶可不大一样，因为婴儿吮吸的力量来自婴儿本身，根毛吮
吸的动力来自两方面：当根内细胞液的浓度与土壤里水的浓度有差值，而且
是细胞液的浓度必须大于土壤溶液浓度时，根毛才能顺利地把水吸收到细胞
内，进入植物体，否则将出现相反的情况。植物体在获得水分的同时，也获
得了溶解在水中的无机盐和有机物，保证植物生命活动的需要。
看，奇特的“嘴”的吃法当然也是与众不同的，它靠的是浓度差的力量
或者说是根压的力量，把水吸入到体内的。
繁忙的茎
当我们在林中悠闲地散步或者风驰电掣般地穿行公路时，静静地矗立在
旁边的树体内也在忙碌地进行着各种活动：从根部吸收的水分及其无机盐要
运送到叶部；叶部光合作用产生的有机物也要运送到根部和植物体的其他部
位。那么连接根与叶的是茎，物质在茎内是通过什么进行运输的呢？
我们把一条带叶的杨树枝放在水里切断，然后迅速地移到滴有几滴红墨
水的水里，在阳光照射下几个小时之后，再把枝条横向切断，这时观察一下
断面，我们会看到断面上有殷红的斑点，再把枝条纵向剖开，会看到茎的剖
面上有一条红色细纹。
这红色的细纹是植物体内水分的运输路径，这条路由根部开始，经过茎，
再一直通过叶脉到达叶子各部分。在叶子里就是看得见的纵横交错的叶脉。
如果我们很细心的话，注意一下周围的树木，会惊奇地发现，有的树木
的枝条由于树皮被破坏了一圈，在失去树皮的上方形成瘤状物，枝条的下部
时间一久便枯死了。
原来在植物的茎内有两条“公路”：一条在韧皮部，是由一串串筛管上
下连接而成的，它的运输方向是由上往下，即把叶子制造的营养物质运输到
根部或其他部位，另一条路线在木质部，它是由叫做导管的细胞上下连接而
成，它的运输路线是由下往上运输，也就是说，把根部吸收的水分和无机盐
运送到叶部等。
组成导管的导管细胞由于细胞核、细胞质和横壁都消失了，上下彼此连
接形成中空的长管，水分在里面可以畅流无阻，加上叶部蒸腾拉力作用和水
分子之间的吸引力，水和无机盐可以源源不断地向上运输到植物体的各个部
分，可真是与俗语“水往低处流”成了反照。水在导管中的输导速度是很快
的，速度最快的为每小时 45 米，最慢的每小时也有 5 米，一棵草 5～20 分钟
就能把水输导到顶端，高达几十米甚至上百米的树木，茎的输水能力就更大
了。有人统计过，落叶树 1 平方厘米的木质横切面上，1 小时可通过水量 20
立方厘米。
运输有机物的筛管由于横壁仍然存在，但横壁上出现很多的孔，通过孔
上下筛管连通形成有很多“关口”的公路，运输速度也是很快的，大约每小
时 0．7～1．1 米。叶制造的有机物 30～60 分钟就可运送到根部。
所以植物体内的两条“公路”是很繁忙的，运输量也是很巨大的。
植物“腰身”粗细的秘密
放眼我们周围的世界，看看挺拔而直指天穹的秀丽白杨，婀娜多姿的垂
柳，迎着微风频频低头的小草，让人有一种直抒胸臆的温柔感。大树之所以
挺拔，小草之所以迎风不倒，是因为它们都有坚强的脊梁——茎。植物的茎
大都生长在地面上，负载着繁茂的枝叶、花、果实，还要抵挡风雨侵袭，因
此，植物的茎具有强大的支持、抗御的能力。因此，茎的外形，大多数呈圆
柱形。但有些植物的茎却呈三角形，如莎草；方柱形，如蚕豆、薄荷；扁平
柱形，如昙花、仙人掌，所以貌看植物的茎单一，实际上也是变化多端的。
生长在地中海西西里岛埃特纳山边的一棵大栗树，恐怕是世界上最粗的
树。它树干的周长竟有 55 米左右，要 30 多个人手拉手才能围住，树下部有
大洞可供采栗人住宿或当仓库，传说它能容纳“百骑”而得名。美国加利福
尼亚有一棵被叫做“世界爷”的巨杉，茎干粗大，若从树下开一个洞，可以
让汽车或 4 个骑马的人通过，它的树桩，甚至可以当做舞台用。然而，我们
常见的路边的小草，却是高不盈尺，茎细得只有几毫米。
那么，茎的粗细是由什么来�
