从空中飘落的叶片，猜那面会朝上？《植物学》停课不停学（十）

叶片为何脱落？叶片有一定的寿命，落叶树种的叶片一般在秋冬季节脱落，常绿树种在整个生长季节中批次进行叶脱落。落叶是植物适应生存环境的重要策略，植物在冬季温度较低或遇到干旱情况下就会出现植物根系吸水困难，叶片脱落可以减少蒸腾作用，利于度过不良环境。在叶片脱落之前，会将有机物和矿质元素主动运输到芽、茎、根或果实等部位，实现物质的再分配，这也是植物高效利用营养物质的一种机制。

叶片是如何脱落的？看似很简单的现象，实则是一个复杂的细胞学和化学变化过程。在植物在落叶之前，叶片叶柄基部皮层细胞进行脱分化而分裂出多层相对较小的薄壁细胞，这些细胞所在的区域称之为离层。离层细胞的胞间层中果胶钙由于转化为可溶性的果胶和果胶酸，从而使这些细胞彼此分离，有的植物中甚至出现整个细胞解体，形成离区。由于发生的这一系列变化，支持力变的非常脆弱，在叶片本身重力和风吹雨打下，叶片就会从离层区断裂而脱落。落叶随风，正是“早秋惊落叶，飘零似客心；翻飞未肯下，犹言惜故林。”落叶大家都司空见惯，但是你注意到当叶片从空中落下的时候，哪个面会朝上吗？要回答这个问题，还得从叶片的解剖结构谈起！

植物的叶片可分为背面（下面，远轴面）和腹面（上面，近轴面），虽然不同植物叶片在形态上多种多样，但解剖结构基本相似，均分为表皮、叶肉和叶脉3个部分。一般情况下，叶肉占据叶片的主体部分。在异面叶中，其叶肉组织存在明显的栅栏组织和海绵组织的分化，其中栅栏组织分布在腹面，而海绵组织主要分布在背面。1、栅栏组织：细胞为长柱状，和上表皮垂直交互排列，彼此相互靠拢，排列相对比较紧密。细胞的形态和层数随着植物的种类不同而有所变化。栅栏组织处于接受光的适宜部位，细胞的形态和排列使得单位体积内容纳的细胞数量多。2、海绵组织：位于栅栏组织和下表皮之间，总的说来，其细胞排列疏松，细胞间隙大；海绵组织细胞的排列也常不规则，并有短臂突出而相互连接成网，致使胞间隙很大；同时，在气孔内方，也往往形成较大的气孔内室。

由于叶肉细胞栅栏组织和海绵组织细胞排列和细胞间隙的差异，导致靠近上表面的栅栏组织的相对密度大于靠近下表面的海绵组织。由于上下表面（背面和腹面）密度差异，可推测当叶片从树上脱落后地面后，密度小的一面会在朝上，即背面朝上。事实的却如此，例如，具有异面叶的悬铃木在秋天落叶的时候，90%-95%都是叶片背面向上；其他异面叶的植物亦是如此，大家有时间可以观察一下，呵呵。对于等面叶的植物，没有明显的栅栏组织和海绵组织的分化，同时，其内部细胞分布和间隙相对较为均匀，故同面叶的落叶背面朝上和腹面朝上的比例不会出现明显差异。(部分文字资料引自强胜主编《植物学》和杨世杰等主编《植物生物学》)。