王晨

夏日炎炎，若要說起讓人感到清涼的植物，首先映入腦海的必然是蓮花了。蓮花象征著圣潔美麗，她玲瓏雅致又純潔謙虛，為酷暑散陣陣芬芳，送絲絲清涼。蓮花自然是美的，但又有幾人知道襯托它們的蓮葉中藏著多少奧妙呢？

看不見的“小山頭”不沾水，不惹塵

“出淤泥而不染，濯清漣而不妖”這形容的是蓮花潔身自好的品質(zhì)，然而可曾有人想到，那一頂頂如華蓋般擎著的蓮葉也是一樣的干凈無(wú)瑕。而且不管蓮葉上灑下多少水，也只會(huì)在它們表面形成如落玉盤似的大珠小珠，不會(huì)留下一點(diǎn)水漬，還是那么光潔干爽。一場(chǎng)大雨過后，其他植物的葉子都變得濕漉漉的，只有蓮葉完全不同。

蓮葉為什么會(huì)有這種功能呢？最開始人們認(rèn)為是蓮葉上那層白色蠟質(zhì)決定的。但是很多植物的葉片都有蠟質(zhì)，水滴上去，很快就鋪平、蔓延開了，更達(dá)不到水珠在蓮葉上四處滾動(dòng)的效果。所以除了蠟質(zhì)之外，蓮葉不沾水一定還另有原因。直到20世紀(jì)90年代，德國(guó)的科學(xué)家首先用掃描電子顯微鏡觀察了蓮葉表面的微觀結(jié)構(gòu)，才解開了蓮葉的不沾水之謎。

放大1000倍，會(huì)發(fā)現(xiàn)蓮葉的表面竟然是由一些凸起構(gòu)成的，這一個(gè)個(gè)的凸起平均大小約為10微米，只有一根頭發(fā)直徑的1/10。再繼續(xù)放大1000倍，這一個(gè)個(gè)的小凸起上面竟然還有一排排更微小的凸起，它們小得要用納米去衡量，只有一根頭發(fā)直徑的1/250。

蓮葉表面就是這么精細(xì)的微米加納米雙重結(jié)構(gòu)。在看似光滑的蓮葉表面上面，其實(shí)是由一個(gè)個(gè)我們?nèi)庋劭床坏降奈⒚住靶∩健痹侬B加上納米“小山”組成的，“山”與“山”之間的空隙非常窄，那些尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過“小山”的水滴，只能在“山頭”上跑來跑去。

水滴之所以只能在“山頭”上跑來跑去，還不單是因?yàn)椤吧健敝g的縫隙太小，更為關(guān)鍵的是“山”和“山”之間都被空氣填充得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)，形成了一個(gè)類似氣墊的東西。因?yàn)楦糁粚託鈮|，當(dāng)水落在蓮葉的表面，在自身張力的作用下，形成的水滴就在這層氣墊上自由滾動(dòng)，在滾動(dòng)的過程中帶走了蓮葉表面的塵土。蓮葉的這種不依靠外力就可以讓自己變得很清潔的現(xiàn)象，科學(xué)家稱之為“蓮葉效應(yīng)”。

小實(shí)驗(yàn)experiment

我們做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在南瓜葉和蓮葉上都撒滿灰塵，再用水沖葉片，結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)在水和塵土的作用下，南瓜葉子變得很臟，而蓮葉卻不受任何影響。蓮的生長(zhǎng)離不開淤泥，可是破水而出的蓮葉上，不但淤泥、灰塵不粘，就連水滴也很難在上面安安穩(wěn)穩(wěn)地待上一會(huì)兒，仿佛自己就能把自己打掃干凈。這種現(xiàn)象叫蓮葉的自清潔效應(yīng)。

蓮葉中央的黃色“蓮鼻”擔(dān)負(fù)著呼吸重任

會(huì)吐泡的“鼻子”呼吸

所有的植物都要進(jìn)行光合作用和呼吸作用，需要吸收并釋放大量氣體，蓮也不例外，但是它的呼吸作用要直觀得多。

在與葉稈相連的蓮葉中心有一個(gè)泛黃的部位，長(zhǎng)得有些像鼻子，而且是呼吸最強(qiáng)的部位，被形象地稱為蓮鼻。在上面扎幾個(gè)小孔，不一會(huì)兒就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)個(gè)白色小泡；如果倒些水，馬上就會(huì)發(fā)現(xiàn)水底開始咕嘟嘟地冒出氣泡來了。

將蓮葉的稈剖開，可以看到里面是幾條大小不一的管道，就像藕里面的孔洞一樣，氣泡就是順著這些管道冒出來的。蓮為什么要采用如此神奇的呼吸方式呢？

植物的生長(zhǎng)需要陽(yáng)光、水和空氣，而蓮的地下莖—藕，尤其需要進(jìn)行高強(qiáng)度的呼吸才能儲(chǔ)藏足夠的養(yǎng)分，但是它生長(zhǎng)在池塘底的淤泥中，幾乎接觸不到空氣，必須由蓮葉來為它運(yùn)送。蓮鼻與外界交換空氣，蓮葉和蓮花的稈都是空心的，這一個(gè)個(gè)通道就好比我們?nèi)说暮粑?，空氣從這些通道通過，進(jìn)到藕里，藕也有著一個(gè)個(gè)氣孔，空氣在藕的這些氣孔中自由流動(dòng)，傳給藕節(jié)上的根，從而保證了蓮藕生長(zhǎng)所需要的空氣。對(duì)于一株完整的蓮，它的呼吸結(jié)構(gòu)是一個(gè)連通的整體，因?yàn)榕汗?jié)里也有同樣的孔洞將兩段相鄰的藕連起來，從而保證呼吸系統(tǒng)的整體效率。在長(zhǎng)期的進(jìn)化中，蓮形成了這種獨(dú)特而神奇的呼吸結(jié)構(gòu)，也保證了它能夠代代繁衍，生生不息。

“蓮鼻”下的呼吸系統(tǒng)

蓮的地下莖（藕）橫生在泥中，節(jié)上生根和芽，節(jié)間肥大（即我們吃到的食用部分），里面有多條氣腔（也就是藕里面的氣孔通道），與葉稈、花稈氣腔相連通，通過葉稈頂端的蓮鼻與外界進(jìn)行氣體交換，完成呼吸過程。

爭(zhēng)分奪秒的“三天”初生

蓮葉高矮交錯(cuò)，有的緊緊漂浮在水面，有的亭亭玉立于水面之上。蓮是由一粒種子在淤泥中長(zhǎng)出來的，從淤泥到水面，蓮葉經(jīng)過了怎樣的歷程，才形成這樣高高低低、錯(cuò)落有致的景象呢？

在淤泥中，蓮子開始萌芽，由于不能進(jìn)行光合作用，所以鉆出水面之前的大部分養(yǎng)分要依賴種子本身。從蓮子發(fā)芽到蓮葉長(zhǎng)出水面，必須要在3天之內(nèi)完成。小小的蓮子養(yǎng)分有限，必須與時(shí)間賽跑才能完成這段生死攸關(guān)的旅程。

第一片蓮葉要第一時(shí)間破水而出，所以它在水下像錐子一樣卷起，這是阻力最小的狀態(tài)，因此才有“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上頭”的景致。等它剛剛露出水面，卷著的葉片就迅速展開。這主要是因?yàn)樯徸拥酿B(yǎng)分不足以支撐蓮葉繼續(xù)向上生長(zhǎng)，所以蓮葉必須快速打開并進(jìn)行光合作用，以制造養(yǎng)分來維持生命。這片葉子在水面上漂浮，被形象地稱為浮葉。

這是一片重要的葉子，它提供的養(yǎng)分開始讓種子生根并長(zhǎng)出一條地下莖，形成日后的藕。藕與藕之間的藕節(jié)上同樣可以長(zhǎng)出蓮葉，它們按照同樣的方式破水而出。因?yàn)橐呀?jīng)有了光合作用提供的養(yǎng)分，藕節(jié)上長(zhǎng)出的葉子露出水面后并不急于展開，它們要繼續(xù)向上生長(zhǎng)。充足的養(yǎng)分和粗壯的莖稈孕育出肥大的蓮葉，足以支撐淤泥里藕的生長(zhǎng)。

如果從一片蓮塘中取出一株完整的藕，就會(huì)發(fā)現(xiàn)蓮葉的生長(zhǎng)都遵循著一個(gè)不變的規(guī)律。

蓮子長(zhǎng)出的第一片葉子浮在水面上，葉片最小，而隨后長(zhǎng)出來的葉柄越來越高，葉片越來越大，第五片葉子是葉柄最高、葉片最大的葉子。從這時(shí)起，葉柄會(huì)越來越矮，葉片也會(huì)越來越小，最后一片葉子像第一片葉子一樣大小，而且也浮在水面上，形成了一個(gè)神奇的對(duì)稱。

蓮有雅致的花朵和沁人的清香，更有亭亭的蓮葉。從“小荷才露尖尖角”到“留得殘荷聽雨聲”，蓮葉見證了蓮的整個(gè)生命周期，滋養(yǎng)著蓮花，孕育出蓮藕和蓮子，為它們提供空氣和養(yǎng)料，自己卻如此謙遜而低調(diào)。雖然甘做配角，卻練就了許多不平凡的神奇之處，蓮葉蘊(yùn)含的奧秘更值得我們?cè)谌松屑?xì)細(xì)品味。