Cây cối sống qua mùa đông lạnh giá như thế nào?

Cây cối sống qua mùa đông lạnh giá như thế nào?

Thực ra không chỉ có các loại thực vật khác nhau có sức chịu lạnh khác nhau, mà khả năng chống rét vào mùa đông và mùa hè cũng khác nhau. Cây lê ở phương Bắc vẫn vượt qua mùa đông ở nhiệt độ - 20 đến – 30 độ C một cách bình an, nhưng vào mùa xuân lại không chống cự nổi cái rét nhỏ. Lá kim của cây thông có thể chịu được cái lạnh – 30 độ C vào mùa đông, nhưng vào mùa hè nếu con người hạ nhiệt độ xuống – 8 độ C nó sẽ bị chết lạnh.

Nguyên nhân nào đã khiến cây cối vào mùa đông lại có thể kháng lạnh được như vậy? Đây rõ ràng là một câu hỏi thú vị.

Một số học giả nước ngoài đầu tiên đã nói rằng, điều này có lẽ giống với những động vật máu nóng, bản thân cây cối cũng có thể sản sinh ra nhiệt lượng, đồng thời còn được tăng thêm các tổ chức vỏ cây có khả năng dẫn nhiệt để bảo vệ. Sau này, một số nhà khoa học khác lại nói rằng, chủ yếu do các tổ chức của cây cối vào mùa đông chứa ít nước, nên khi ở nhiệt độ âm cũng không dễ gì làm cho tế bào đóng băng và chết. Nhưng sự giải thích này đều khó khiến mọi người hài lòng, bởi vì ngày nay con người đã biết rõ rằng, bản thân cây không thể sản sinh ra nhiệt lượng và tổ chức cây dưới nhiệt độ âm cũng không thể đóng băng. Ở phương Bắc, cành cây liễu, lá kim cây thông vào mùa đông cũng đóng băng như những miếng kính bị vỡ đó sao? Vậy mà nó vẫn sống được.

Vậy bí mật ở đây là gì?

Thực ra “bản lĩnh” này của cây được tạo ra từ rất sớm. Để thích ứng với những thay đổi của môi trường xung quanh, hàng năm cây cối đều dùng phương pháp kỳ diệu là “chìm vào giấc ngủ” để đối phó với cái giá rét của mùa đông.

Chúng ta biết rằng, cây cối muốn sinh trưởng phải tiêu hao chất dinh dưỡng. Mùa xuân và mùa hè, cây sinh trưởng nhanh, chất dinh dưỡng tiêu hao nhiều hơn so với tích luỹ, vì vậy sức kháng lạnh cũng giảm. Nhưng đến mùa thu, tình hình lại ngược lại, lúc này nhiệt độ ban ngày cao. Mặt trời chiếu mạnh, quá trình quang hợp của lá diễn ra nhanh, còn ban đêm nhiệt độ thấp, cây cối sinh trưởng chậm, chất dinh dưỡng tiêu hao ít, tích lũy nhiều nên cây ngày càng “béo”, cành non biến thành chất gỗ, cây cũng dần dần có khả năng chịu lạnh.

Song đừng nghĩ trên bề mặt cây mùa đông ở vào trạng thái ngừng hoạt động, thực ra sự biến đổi bên trong nó rất lớn. Tinh bột tích luỹ vào mùa thu lúc này chuyển hoá thành đường, thậm chí có loại tinh bột lại chuyển hoá thành chất béo, đây đều là những vật chất phòng lạnh, nó có thể bảo vệ tế bào không dễ bị chết lạnh. Nếu cắt các tổ chức thành những miếng mỏng rồi đặt dưới kính hiển vi quan sát, bạn sẽ còn phát hiện những hiện tượng thú vị. Thông thường các tế bào liền nhau từng cặp, lúc này sợi gắn kết tế bào đều bị đứt, hơn nữa vách tế bào và chất nguyên sinh cũng bị tách rời, giống như từng chiếc ống. Những sự thay đổi nhỏ bé mà mắt thường không nhìn thấy được này có tác dụng rất lớn trong việc nâng cao khả năng kháng lạnh của thực vật. Khi các tổ chức đóng băng, nó có thể tránh cho các bộ phận quan trọng nhất trong tế bào. Chất nguyên sinh bị đóng băng giữa các tế bào và gặp phải những nguy hiểm do bị tổn thương.

Có thể thấy, việc “chìm vào giấc ngủ” và vượt qua mùa đông của cây cối tương quan mật thiết với nhau. Mùa đông, cây ngủ càng sâu thì càng chịu được nhiệt độ thấp, càng có sức kháng lạnh. Ngược lại, giống như cây chanh sinh trưởng quanh năm mà không được nghỉ ngơi thì sức kháng lạnh sẽ kém, cho dù là khí hậu ở Thượng Hải thì nó cũng không thể sống qua mùa đông.

Tại sao tuổi thọ của một số loại thực vật cực ngắn?

Nhưng thời gian cần thiết để chúng hoàn thành quá trình sống như vậy phải căn cứ vào các đặc tính khác nhau của các loại thực vật, đồng thời không hoàn toàn giống nhau, thậm chí cách nhau mấy chục lần đến mấy trăm lần. Có loại chỉ cần một năm (từ mùa xuân đến mùa thu) như các loại thực vật nông nghiệp: lúa, cao lương, ngô, khoai… mọi người gọi chúng là thực vật sống một năm. Có loại thực vật phải cần đến hai năm mới có thể hoàn thành, trong đó phải nghỉ qua một mùa đông, đến năm sau mới sinh trưởng hoa thân, ra hoa kết quả như rau cải dầu, tiểu mạch vụ đông là như vậy, mọi người gọi chúng là thực vật sống hai năm. Những loại này đa số là những thực vật thuộc loại cỏ.

Thực vật loại gỗ thì lại khác xa, có loại cần mười mấy năm, mấy chục năm thậm chí mấy trăm năm, mấy ngàn năm mới hoàn thành chu kỳ sống của chúng. Cho dù như vậy, nó cũng giống như thực vật khác, quy luật cơ bản của cuộc sống đều là từ phát dục, sinh trưởng đến già yếu và cuối cùng là chết, trên thế giới không có loài thực vật nào là có thể sống mãi không già.

Có loại thực vật nào sống không đến một năm không? Cũng có và chủng loại của chúng cũng không ít. Trong giới thực vật, có loại chỉ sống vỏn vẹn vài tháng, có loại thậm chí chỉ sống mấy chục ngày. Như chúng ta thường nhìn thấy trên máng ngói trên mái nhà có một loại cỏ nhiều thịt có thể nở bông hoa nhỏ năm cánh màu vàng, gọi là Ngoã tùng, sau cơn mưa chúng mới mọc lên, rất nhanh chóng nở hoa, qua mùa mưa thì khô mà chết. Còn có một loại Hạ khô thảo dùng làm thuốc trong Đông y, mùa xuân nảy mầm, mùa hạ vừa đến thì nó đã tuyên bố kết thúc một đời. Nếu muốn nói loại thực vật thật sự ngắn thì trên vùng sa mạc có rất nhiều. Ví dụ như cúc đoản mệnh, yếu điểm lớn nhất của những thực vật đoản mệnh này là sợ khô hạn. Trên sa mạc, lượng mưa không những cực kỳ ít mà còn tập trung của sự xuống thấp trong một thời gian ngắn, do đó chúng phải hoàn thành chu kỳ sống trong thời gian ngắn khoảng 20 đến 30 ngày, hoặc trong mấy tuần sau khi mưa xuân rơi xuống mỗi năm thì ra hoa, kết quả và chết, sau đó lại không nhìn thấy dấu vết của chúng đâu. Tuổi thọ của những loài thực vật trên sa mạc ngắn như vậy là do điều kiện môi trường khô hạn của sa mạc tạo nên, đây là kết quả của sự thích ứng với tự nhiên của các loài thực vật.