當你在寒風中瑟瑟發抖時，當你因為寒冷把自己變得越來越笨重時，你可能會去思考，為什么樹木好像一點都不怕冷呢？

樹木有一半是水（在冬天可能會更少一點），如果溫度降得足夠低，即使是最耐寒的樹也會結冰而細胞死亡。

當然，樹木沒法像許多鳥類那樣向南移動尋找更溫暖的地方，也不可能像哺乳動物那樣產生熱量過冬。

那么，樹木是如何在零度以下生存的呢？雖然樹的地下部分被一層雪隔絕相對溫暖（這對冬天的生存很重要），但是樹的裸露部分卻沒有得到任何保護。

樹木的過冬秘訣：三種機制

為了度過寒冷的冬天，樹木在夏末便開始準備（因為夏至之后白天開始變短），冷適應逐漸發生，包括葉、莖和根發生一系列生理變化。

雖然秋天的顏色吸引了所有人的目光，但樹木在秋天晚些時候的表現才是最令人驚嘆的，只是我們根本看不到而已。

這些后來的變化確實有些近乎神奇，雖然有些細節對科學來說仍然是個謎，但一般的機制已經得到了解釋。

植物學家們現在普遍認為，樹木細胞在冬天防止凍結主要通過三種機制。

第一種是在冷適應過程中改變細胞膜使其變得更柔軟，這使得水可以從細胞中遷移到細胞之間的空間。

重新安置的水可以對細胞壁施加壓力，但是隨著細胞的縮小或占用空間的減少，這種壓力被抵消了，而不傷害到細胞。

第二種方法是使活細胞內的液體含糖量增加。秋天來了，樹會把淀粉轉化成糖，起到防凍劑的作用。

活細胞內的細胞液與這些天然糖一起濃縮，降低了細胞內的冰點，而細胞間的無糖水可以被凍結。因為細胞膜在冬天更柔軟，它們會被膨脹的冰晶擠壓，但是不會被刺穿。

第三種應對機制則完全不同。這種機制模仿“玻璃相”，其中液體細胞的內含物質變得非常黏稠看起來像是固體一樣，這和二氧化硅在被冷卻成玻璃時保持液態的方式有點像。

第三種機制是由前兩種機制導致的細胞逐漸脫水所觸發的，這使得樹木細胞中的過冷物質能夠避免結晶。

樹木的枝干大部分是死細胞組成

一棵樹不需要讓它所有的細胞都不凍結，只要活的細胞沒事就好了。這點是很重要的，因為一棵樹的大部分活樹干是由死細胞組成的(把這些細胞視為死細胞很奇怪，因為它們仍然參與維持樹木生存的功能，如樹液流動)。

死細胞可以被凍結但不會被再次殺死，絕大多數樹木地面上的細胞在暴露于亞低溫下時確實會有規律地凍結，但那些活細胞不會。

樹干中的活細胞即使與死細胞相鄰，溫度也與之相同，也只會保持著未凍結狀態的“玻璃相”。

最后

這種具有柔軟的細胞膜、“甜甜的防凍劑”和玻璃狀的過冷細胞機制幫助樹木避免凍傷活細胞，但那些死細胞的凍結也對樹木的健康有所影響。例如，在解凍時，它們之間會形成氣泡，這些氣泡會阻止樹液流動。

當然，樹木有其他的方法來克服這些問題，對樹木來說，處理這些問題比防止那些活細胞凍結要容易得多。

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