树干被冻裂的树为什么还能活?

树干被冻裂的树为什么还能活?

白天升温后,细胞壁外的冰慢慢地融化,汁液被稀释,水分子就流回了细胞质,再流回液泡,不再质壁分离,恢复正常状态,而且每个昼夜都能如此循环往复。如果细胞质膜经不起这样的折腾,细胞就会被机械力撕裂而死亡。树干被冻裂后,如果根系能补充到这个过程中损失的水分,树皮活细胞可能通过代谢作用慢慢修复所产生的伤害。

树干被冻裂的树为什么还能活

生活在北方或高寒地带的人们,常常会在冬天的早晨看到被冻裂的树干,到中午气温逐渐升高后,里面还有汁液流出。如果土壤水分状况好的话,只会短时间出现树叶萎蔫,多数树木并不会因此死亡。

这是因为,冰只凝结在细胞之外,也就是说在细胞壁和由死细胞壁组成的输导组织中,那里汁液中的水相对自由,有毛细作用和渗透作用,但没有对流移动,而且细胞内的原生质和液泡没有冰晶形成。细胞原生质内有许多细胞器,它们都有非透水的生物膜,能将内部的水分子与外界隔开,无法自由移动。细胞的液泡内储存了许多浓度很高的亲水蛋白质、代谢物质和离子,水分子同样也受到了束缚。

看一看雪花漂亮的六角形晶体结构,就能见到其中水分子是如何排队守秩序的。在它们的中心都有一个称作晶核的杂质颗粒,它们结成冰也一样需要这样的晶核。植物细胞外汁液的水在冰点以下就会排起队来结成冰,而被生物膜隔离开的细胞质和液泡中的水分子,则已经排在了其他分子外面,也就不易结起冰来。这就是树皮韧皮部活组织的情况。

冬天夜间树干被冻起来的时候,细胞外汁液中的部分水分子结成了冰,留下的汁液就会变浓,引起细胞内的水分子通过细胞膜质上的水通道流向细胞外,继续参与冰晶的扩大。水分子从液泡流向细胞质,再流向细胞外,一定时间后,细胞质膜多数部位就会与细胞壁分离开来,形成质壁分离。这时细胞虽然还活着,但需要忍受特别高溶质浓度的盐害。

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