本
文
摘
要
当你在寒风中瑟瑟发抖时，当你因为寒冷把自己变得越来越笨重时，你可能会去思考，为什么树木好像一点都不怕冷呢？
树木有一半是水（在冬天可能会更少一点），如果温度降得足够低，即使是最耐寒的树也会结冰而细胞死亡。
当然，树木没法像许多鸟类那样向南移动寻找更温暖的地方，也不可能像哺乳动物那样产生热量过冬。
那么，树木是如何在零度以下生存的呢？虽然树的地下部分被一层雪隔绝相对温暖（这对冬天的生存很重要），但是树的 *** 部分却没有得到任何保护。
树木的过冬秘诀：三种机制
为了度过寒冷的冬天，树木在夏末便开始准备（因为夏至之后白天开始变短），冷适应逐渐发生，包括叶、茎和根发生一系列生理变化。
虽然秋天的颜色吸引了所有人的目光，但树木在秋天晚些时候的表现才是最令人惊叹的，只是我们根本看不到而已。
这些后来的变化确实有些近乎神奇，虽然有些细节对科学来说仍然是个谜，但一般的机制已经得到了解释。
植物学家们现在普遍认为，树木细胞在冬天防止冻结主要通过三种机制。
第一种是在冷适应过程中改变细胞膜使其变得更柔软，这使得水可以从细胞中迁移到细胞之间的空间。
重新安置的水可以对细胞壁施加压力，但是随着细胞的缩小或占用空间的减少，这种压力被抵消了，而不伤害到细胞。
第二种方法是使活细胞内的液体含糖量增加。秋天来了，树会把淀粉转化成糖，起到防冻剂的作用。
活细胞内的细胞液与这些天然糖一起浓缩，降低了细胞内的冰点，而细胞间的无糖水可以被冻结。因为细胞膜在冬天更柔软，它们会被膨胀的冰晶挤压，但是不会被刺穿。
第三种应对机制则完全不同。这种机制模仿“玻璃相”，其中液体细胞的内含物质变得非常黏稠看起来像是固体一样，这和二氧化硅在被冷却成玻璃时保持液态的方式有点像。
第三种机制是由前两种机制导致的细胞逐渐脱水所触发的，这使得树木细胞中的过冷物质能够避免结晶。
树木的枝干大部分是死细胞组成
一棵树不需要让它所有的细胞都不冻结，只要活的细胞没事就好了。这点是很重要的，因为一棵树的大部分活树干是由死细胞组成的(把这些细胞视为死细胞很奇怪，因为它们仍然参与维持树木生存的功能，如树液流动)。
死细胞可以被冻结但不会被再次杀死，绝大多数树木地面上的细胞在暴露于亚低温下时确实会有规律地冻结，但那些活细胞不会。
树干中的活细胞即使与死细胞相邻，温度也与之相同，也只会保持着未冻结状态的“玻璃相”。
最后
这种具有柔软的细胞膜、“甜甜的防冻剂”和玻璃状的过冷细胞机制帮助树木避免冻伤活细胞，但那些死细胞的冻结也对树木的健康有所影响。例如，在解冻时，它们之间会形成气泡，这些气泡会阻止树液流动。
当然，树木有其他的方法来克服这些问题，对树木来说，处理这些问题比防止那些活细胞冻结要容易得多。
