花园里的科学

引言 你要是想帮忙，就看看脚下，别东张西望

第一章 春天

拉开“花店”的卷帘门

花园里的气候可真奇怪

空中飞舞的花粉

第二章 夏天

具有侵略性的植物

降落在地球上的植物

从生产者到消费者：在菜园里施肥吧

在花园里挖一挖，找到“科学”的宝藏

泥炭的处境不太好

第三章 秋天

“奥勃洛摩夫”的花园与“恰佩克”的花园

我们眼里只有草坪

在花园里，幸福变得简单多了

种几朵“邪恶”之花吧

第四章 冬天

昔日玫瑰以其名留芳，今人所持唯玫瑰之名

植物没有国籍，是全世界的公民

花园里的变性植物

站在花园里，抬头看烟尘

致谢

　《“身边的轻科学”系列：花园里的科学》：

 就拿百合来说，整株植物也好，随便摘来的花朵也罢，只需要4h，就可以完全开放。开花的过程总共分为两个阶段：在第一个阶段里，百合的动作十分缓慢，在太阳升起以前的3h里，花苞尖端会慢慢地张开；到了第二个阶段，百合的动作就快了很多，太阳升起以后，只需要一个多小时，花冠就能完全张开。最后，花瓣的边缘出现几圈褶皱，花瓣呈马鞍状，样子和薯片差不多。如果我们想弄明白其中的缘由，不妨看一看保姆阿姨手里的毛线团。如果问她：“怎么用编织针或钩针给衣服折边？”阿姨肯定会说：“要么加针，要么减针。”织围巾时，我们总需要从中间往两边不断地加针，让围巾卷成马鞍状。只有这样，围巾中心到边缘的表面积才能最大化。如果继续加针，原本简单的马鞍结构会进一步发生变化，在边缘两侧长出褶皱。百合的花冠恰好和保姆阿姨手里的围巾相似，都存在上述两种现象。花瓣边缘比花瓣中心区域长得更快，因此，花瓣的表面逐渐出现生长速度差，花瓣边缘进一步向外弯曲，形成更多的褶皱。在生长的过程中，花瓣上出现所谓的“冲突带”，慢慢地，花瓣的长、宽、高都发生了变化。那么，我们是不是可以肯定地说，植物的开花机制就是这样的？有的研究者十分感兴趣，他们用摄像机录下了整个开花过程，拿着遥控器，按住快进键，仔仔细细地观察了一遍。有的科学家甚至选出了一部分花冠，给它们动了“手术”。科学家细心地为闭合的花瓣去掉了脉序，他们发现，这些植物仍然可以展开花瓣；不过，把花瓣的边缘剪掉以后，花冠就不会朝马鞍状生长了，花苞也停在了闭合的状态。研究者用图纸和塑料模型，花了大量的功夫，才模拟出整个过程，可他们殊不知，编织针、钩针和线团相互配合，已经圆满地完成了实验。

 就算最懒惰的园丁也明白，很多植物开花的时候，都不遵循我讲的这套模式。实际上，植物的开花方式是千奇百怪的。比如郁金香开花时，横向厚度出现生长差异，内层叶片比外层叶片长得更快，直到“马鞍”成形，才打开花冠。旋花属植物很勤劳，它们的花瓣原本焊得死死的，可每天清早都会打开，变成有花边的白裙，直到下午的时候才会闭合。诸如此类植物，整个开花过程只有中心叶脉细胞参与了“工作”，中心叶脉像伞骨一样，拉扯叶片剩余的部分，一边旋转，一边展开花瓣。其中，起到决定性作用的不是细胞增殖数量，而是细胞的延展程度。如果还用围巾来打比喻，那就不合适了，毕竟围巾表面积的增长，并不取决于针线的延展程度，而是取决于数量的累积。细胞含水量不同，花瓣边缘比花冠的其他部位更具延展性，能够产生相应的弹性形变。花冠开放时，细胞的含水量增加；花瓣闭合时，含水量则减少。

 开花过程分为两个阶段，两个阶段中植物的运动速度各不相同。然而，仅凭刚才讲的，我们并不能解释，为什么日出前的开花速度特别缓慢，不能用肉眼捕捉整个开花过程；随着太阳升起，阳光射向大地，为什么开花速度会变快，能用肉眼直接观察。那么，肯定存在另外一种机制，可以在两个阶段分别给植物提供能量，控制植物差速生长。如果用慢镜头观察整个过程，我们就会发现，这一切都与能量积累有关。花瓣在卷曲的过程中，会受到自身物理条件的限制。比如百合的绿色花苞有内外两层，

 ……

为什么盆栽天生似侏儒，克隆迷迭香如同家常便饭？永不萌芽的种子从何而来？它又和月亮有什么关系？百合的花朵与攀爬的藤蔓有什么联系？中午可以灌溉植物吗？园艺能够帮助我们和植物生活得更好？有一天太空中也会有温室？在继承一座巨大的城市花园之后，一位科学家从生物学、化学、生态学和物理学的角度开始观察花床，草坪和花瓶。在实地种植与实验室试验的过程中，他打破了很多被误解的传言，将花瓶里的小世界放到行星天象这样的大容器之中，展现了装饰性植物以及其他植物的奇异特征，从现今植物科学知识出发，带领我们一起研究土地、花园与花团锦簇的阳台。