孩童戶外的大自然教育台大校園篇

觀察虎尾蘭—巧妙站穩的奧祕

 
為什麼要觀察植物呢?
那是培養對生命有「愛」,
對大自然的美有「欣賞」,
與由生活周遭的事物,
只是單純觀察,
就可以體會知識。
讓我們由一棵平凡的虎尾蘭開始吧!
戶外的觀察,就是近乎
無止境探索。


虎尾蘭( Sansevieria trifasciata )原產於非洲的中部—剛果。虎尾蘭葉面的纖維,強而有力,又具彈性,很早之前剛果的居民取其葉子,洗滌曬乾後,剝取葉面纖維可作衣物編織、樂器的音弦等之用。

西方的探險家進入剛果,發現這植物,認為可作為造紙的材料,帶回栽種。這種植物耐旱,不太需要照顧,就長得很好,逐漸分佈到其他的國家。由於葉上有截截的斑紋,類似虎尾(tiger tail),故稱為「虎尾蘭」。

虎尾蘭葉子的氣孔,晚上才開放,會吸收空氣中的污染質,幫助空氣的淨化。大部份的植物是白天,開放氣孔,吸收空氣污染質,晚上的空氣,在低溫時比較不會上騰到高處,沈澱在低處時,對人體的影響較大,難得有晚上會吸收污染質的虎尾蘭。

虎尾蘭的葉子有些細胞,會空洞化,轉成儲水之用。這些細胞除了儲水之外,幾乎不具任何功能,卻能幫助植物度過長期的乾旱。迄今,仍然不知這機制是如何發生的。

虎尾蘭的葉子,是幾片簇生一起,老葉片在外,圍成一圈,幫助內部長出的新葉子直立。幾乎沒有任何的颱風,可以吹倒虎尾蘭,因為葉部的基座,形成半圓的環狀(base rosette)。這不是隨便就長成這樣,而是非常精準的幾何結構。使得虎尾蘭可以用最少的材料,組成最穩定的直立葉形。這是用三度空間的半環型當基座,以支撐二度空間平面狀的葉子。當葉片生長愈大、愈重,給基座半環狀的穩定性愈高,幾乎看不到虎尾蘭的葉片,因長太高而折斷。

歷史上,有許多傑出的科學家,是觀察植物的高手,例如德國的植物學家普賽弗(Wilhelm Pfeffer,1845-1920)。他從小就常問:「為什麼植物要長這樣子?」、「為什麼昆蟲要長這樣子?、「為什麼蛇的身體要扭來扭去?」他的父親是藥劑師,就給他許多空藥瓶,讓他把問題裝起來,自己找答案。

普賽弗6歲時,就開始有自己的動、植物、礦物收集。他在唸小學時,幾乎留不住,常在教室外收集標本。12歲時,住家、學校沒有新的標本可收集,就去爬山,沿途找新東西。他在中學時,幾乎無法受教育,常跑出教室看飛過的鳥,突然叫的蟲,還好,有個老師接受他,讓他在學校有一間標本室,由他擔任標本管理與解說員,他講:「豆子的莢怎麼移動?」、「一片葉子上昆蟲的走動路線」、「花朵在白天與晚上如何開放與閉合」、「樹葉顏色的分佈與改變」、「葉片的分佈與平衡」、「太熱了,植物怎麼辦?」等,他所有的講解,都有自己的量測,而且量測數小時之久。沒想到,這位不知名的老師,培養了一位德國最佳的大自然解說員。並把他的過動學習,轉換成長期戶外觀測的毅力。

他進大學的生物系,仍經常爬山,愈爬愈高,後來他成為歷史上爬上阿爾卑斯山最高峰馬特洪峰(Matter horn)的第五人。他不只以最佳成績取得博士學位,並且成為實驗高手。

畢業後,普賽弗到哥庭根(University of Gottingen)擔任教師,他後來成為最著名的生理學家。1883年,他曾寫道:「植物面對許多環境的問題,有解決問題的方式。這些方式,人看大都不起眼,但是非常的有效。」他是植物「滲透壓」(Osmotic Pressure)的發現者,「植物的細胞是以鹽份的滲透壓,來維持在缺水時細胞的膨脹性。」他稱這是「細胞機械力,是看不見的上帝,在植物上可見的智慧。」

他在晚年寫道:「當我問一個問題的最終意義,那一定不在我學習的範圍,可以答覆的,而在別的,我在面對問題的最終意義時,我已經不是一個科學家,而是別的。」


虎尾蘭

習題:
樹木的高度(H),與樹幹的寬度(W)有個比值(H/W),你認為這比值愈大或愈小,在強風中樹木容易傾倒?

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