秋风萧瑟,落叶纷飞。又快到“秋风扫落叶”的季节,街道两旁的树叶即将掉落。那你有没有注意过,树叶自然掉落后,地面上是正面朝上多一些还是背面朝上多一些?
先说一说正面背面的定义。
此处的“正面”是叶片的叶面,就是通常比较光滑的一面。而“背面”是相反的一面,就是长有叶脉,凹凸不平的那一面。
通过实际观察很容易得出结论,树叶掉落到地面之后,背面朝上的要多一些。
目前主流的说法,树叶背面朝上的原因是其内部的结构所导致。
叶子是大多数植物发生光合作用的地方,树叶的正面和背面均能进行光合作用。但是正面的颜色比背面明显深一些,这是因为正面含有大量的叶绿体。
叶片的细胞结构
叶绿体的主要功能是进行光合作用,于是正面的叶肉细胞中就含有大量的叶绿体。为了能尽可能地接收阳光,正面的叶肉细胞形状为长条状,排列紧密、规则,就像一排栏栅,所以也叫做“栏栅组织”。
叶片背面的叶肉细胞排列为不规则的块状,相对比较松散一些,因此我们称之为“海绵组织”。“海绵组织”所含叶绿体较少,但还是能进行一部分光合作用,只是效率比较低罢了。
由于叶片正反两面叶肉细胞的形状及密度不同,所以正面比背面就更重一些,根据重力原因,叶子掉落时就正面朝下了。
刚掉落的叶子,正面向上的也不少呀!
这种说法好像有那么一点道理,不过根据树叶的厚度来看,一片树叶通常在0.1-0.5毫米之间,再与面积相比起来,这个厚度在空中“选择”出哪边轻哪边重好像也不是一件容易的事情。
曾有网友做过实验,将几片树叶剪成60片1.5cm*1.5cm的小块,从3m的高度抛撒,模仿树叶的自由落体。总共进行5次,得到正面朝上的次数为147,背面朝上次数为153,从数字上看来两者相差并不大。
因此,树叶正反面的重量对树叶掉落形态的影响可以说是微乎其微。
而真正有影响的是树叶本身的形状。
我们可以观察周围树叶的形状,不难看出它们并不是一个绝对的平面,大多数树叶会从主叶脉向两侧弯曲,也就是叶片正面微微向内卷,形成弧形。
树叶掉落所受阻力
到了秋天树叶枯萎的时候,这些叶片还会丧失水分,由于正反两面细胞数量的不同,其收缩程度也不一样。
上面提到过,正面的叶肉细胞排列紧密,数量较多,因此失去水分后会收缩得更厉害,所以树叶枯萎后正面就会卷曲,形成一个凹面。
由于空气阻力的原因,叶片在掉落时凹面朝上受到的阻力会更小,因此掉落过程中的树叶正面朝上的反而会更多一些。
不过等叶片落地之后,受到风的影响,凹面朝上很容易被风吹翻,因此叶片“扣”在地上会更稳定。就像小时候玩扇扑克,扑克牌凹面朝下扣在地面上很难再翻回来。
所以,这似乎才是导致树叶背面朝上的主要原因。