在葉子背面塗凡士林會怎樣?繡球花蒸散作用實驗

我是科學訓練師桑子研。每天都是實驗日!

如果植物會「流汗」,你覺得它是從哪裡流出來的呢?其實,植物每天都在我們看不見的地方,悄悄把大量的水分釋放到空氣中,這種現象就叫做「蒸散作用」。這次要介紹的,就是用繡球花的葉子來親眼確認蒸散作用的實驗。

用繡球花的葉子來看蒸散作用

這就是用繡球花葉子觀察蒸散作用的實驗裝置。這是同事老師事先架設好的,我拿起相機拍了下來。

比較四種枝條的「對照實驗」

我們準備了四種枝條:什麼都沒做的、把葉子全部摘掉的、在葉子正面塗凡士林的、在葉子背面塗凡士林的,然後觀察各自的水量減少了多少。為了不讓水自己蒸發掉,水面上還特地倒了一層油。

像這樣,除了想調查的項目以外,其他條件全部統一,只改變其中一個地方來做比較,就叫做「對照實驗」。這次的差別只有「有沒有葉子」和「凡士林塗在哪一面」,所以水量減少的差異到底是從哪裡來的,就能看得一清二楚。

葉子表面分布著許多叫做「氣孔」的小洞,蒸散時水分主要就是從這些小洞跑出去的。凡士林是黏黏滑滑的油脂類物質,剛好可以當作蓋子,把氣孔封起來。

大部分植物的氣孔都是背面比較多。所以我們可以預測,凡士林塗在正面和塗在背面,水量減少的情況應該會不一樣。

為什麼要在水面上倒油?

如果水面就這樣放著不管,水也會從水面直接蒸發掉。這樣一來,我們就分不清楚減少的水到底是「被植物吸走的」,還是「單純蒸發掉的」。所以我們用油把水面蓋起來,讓水減少的原因只剩下一個:被植物吸上去,再排到體外。這雖然只是個小巧思,卻是讓實驗結果值得信賴的關鍵。

看實驗結果的時候,可以這樣思考:摘掉葉子的那一組,代表的是葉子以外的部分(例如莖)以及實驗條件本身造成的水量減少,可以當作基準。而什麼都沒做的那一組和它之間的差距,大致上就是葉子蒸散的量。

如果背面塗凡士林的那一組,比正面塗凡士林的那一組更不容易減水,就能證明「氣孔大多長在背面」。換成是你,會預測出什麼結果呢?請務必先猜猜看,再來揭曉答案吧!

氣孔是「想開又不能開太大」的門

氣孔既是水分跑出去的出口,同時也是吸進光合作用所需二氧化碳的入口。然而,為了吸收二氧化碳而把氣孔打開,水分也會跟著溜走。

植物會依照光線的強弱和乾燥的程度,適時地開啟或關閉氣孔,在「想要二氧化碳,但又不想失去水分」之間取得平衡。由此可見,無法移動的植物,其實一直在默默做著非常細膩的調節呢。

蒸散作用可不是單純在浪費水喔,一般認為它還有以下的功能。當水從葉子散出去,就會產生從根部把水往上吸的力量。也就是說,蒸散作用就像一個幫浦,負責把水往身體上方拉。另外,水蒸發的時候會帶走周圍的熱量(汽化熱),所以也能避免葉子溫度升得太高。

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