你有没有注意过,在苹果的表皮上,总会布满星星点点的“雀斑”?它们究竟是什么?有什么作用?会不会是病害?实际上,这些小斑点并不是果皮的瑕疵,而是果实正在“呼吸”的证据。
苹果表皮上的小斑点(图片来源:Rasbak)
这些斑点有个正式的名字,叫做“皮孔”(lenticels),存在于许多植物器官的表皮上。不止是苹果,梨、牛油果这些常见水果,乃至樱桃树、白桦树的树皮上都有它们的身影。别看它们小,却是植物用来和外界交换气体的“通气口”!那么,它究竟是怎样发挥作用的?让我们来一探究竟。
白桦树皮上的深色水平线就是皮孔,其形状也是用于树木识别的特征之一
(图片来源:Sue Sweeney)
没有鼻子的植物,也得呼吸
生物都需要“呼吸”才能存活,植物虽然没有类似鼻孔的器官,但其生命活动同样离不开气体的交换。在光合作用阶段,它们吸收二氧化碳并释放氧气;而在进行有氧呼吸时,则需要吸收氧气并释放二氧化碳。
光合作用与有氧呼吸
在植物的叶片上,通常有“气孔”(stoma)来进行气体交换。但是,苹果这类果实或树皮的表皮紧致,通常缺乏有效的气体交换通道,在这种情况下,皮孔就成为了关键的“呼吸门户”。
彩色扫描电子显微镜图像显示的番茄叶片气孔结构(图片来源:Photohound)
这些微小的开口允许氧气进入果实内部,供细胞呼吸使用,同时把代谢产生的二氧化碳悄悄送走。不仅如此,它们还能帮忙调节果实内部的湿度水平。可以说,有了这些灵巧的小孔,果实才能自由自在地和外界进行“换气”。
被摘下来的果子,也在偷偷呼吸?
有趣的是,即使果实已经被采摘下来,它们也还在“加班”——持续进行着各种代谢。虽然呼吸速度减缓,但生命活动并未停止。
这也就是为什么一些水果在储存过程中会逐渐变软、变熟——它们仍在消耗体内储存的糖分与水分,并通过皮孔与外界交换气体。
变软的苹果(图片来源:Projektpartner des interreg Projekts ABH 022)
还有研究发现,果实表皮在阳光照射下具备一定的光合能力。虽然远不及叶片高效,但在皮孔的协助下,果皮组织仍能进行微弱的光合作用,合成少量糖分,可以看成是果实“自力更生”的一种努力。
果实的“通风口”,也是病菌的“入口”?
不过,皮孔虽然可以帮助果实呼吸,却也是其表皮上最“薄弱”的部分。作为表皮上的天然开口,它们较容易在高温、高湿或病原菌丰富的环境下受到感染,诱发多种果实表皮病害。
以苹果为例,在常见的皮孔溃烂病(Lenticel breakdown)中,营养缺乏会导致表皮皮孔凹陷、变褐,形成凹坑。
中等程度的皮孔溃烂病症状(图片来源:华盛顿州立大学)
而另一种名为皮孔斑蚀病(Lenticel blotch pit)的病害同样影响卖相,患病的苹果皮孔周围组织会出现片状暗斑。
红富士苹果的下半部分出现皮孔斑蚀病(图片来源:华盛顿州立大学)
这类病害虽不一定波及果肉,却往往因外观缺陷,令果农和消费者两难。由此可见,那些支撑生命的微小结构,也常常成为风险的起点——活力与脆弱,在皮孔之上并存。
让我们回到最初的问题,果皮上那些不起眼的“小雀斑”,正是果实与外界进行气体交换的重要通道。它们默默承担着调节呼吸、维系代谢的功能,也让我们看到,植物的生存并不止于枝繁叶茂,许多被忽略的微小结构,正是自然精妙之处的体现。(刘若冰)
参考文献:
https://www.iflscience.com/what-are-those-tiny-dots-on-apples-79678
https://www.mentalfloss.com/article/69134/what-are-those-tiny-spots-apples
https://tfrec.cahnrs.wsu.edu/postharvest-export/physiological-disorders/#:~:text=Lenticel%20breakdown%20is%20a%20physiological,the%20lenticels%20reducing%20marketable%20yield.
https://www.nsf.gov/science-matters/scientists-discover-mechanism-plants-use-control#:~:text=On%20the%20underside%20of%20leaves,take%20in%20the%20carbon%20dioxide.
审核:中国科学院植物学博士,正高级研究馆员 史军
来源: 蝌蚪五线谱