棉花的花为什么会变颜色呢？科学研究认为，它的花瓣中含有花青素，花青素在酸性的环境条件下呈红色，在碱性的环境条件下呈蓝色。花青素本来没有颜色的，所以人们亦叫它五色花青素。棉花初开时，花瓣中的色素主要是五色花青素，所以看上去是乳白色。当花开了以后，花青素就慢慢增多，尤其是随着植物的呼吸作用，花瓣中的酸性亦不断增加，这样，使花青素在酸性的环境条件下出现红颜色。
人们不仅要问，棉花花中的花青素为什么会逐渐增多呢？科学界普遍认为与太阳光照有关系，在晴天，阳光充足，花的颜色就变得快：可在阴雨天，颜色就变得慢。人们还做过这样的试验，用有颜色的纸盖住棉花花的某一部分，使它不受阳光的照射，几小时后，被盖住的部分颜色就浅。如果有意把花苞叶剥去，使花的基部也能晒到阳光，结果花的基部也照常能够变红色。同时，科技人员还发现，花的颜色变化与外界温度高低关系也很大。高温干旱，颜色就变得快；阴天凉爽，花的颜色就变得慢。
但是，棉花品种不同，花的颜色也就不一样。如陆地棉和亚洲棉的花是乳白、浅黄到紫红色，海岛棉的花多为柠檬黄到金黄色。此外，人们在棉花育种过程中，还发现了少数野生棉花的花还有其他颜色，而且从开花到花的脱落，变化很小。这就向我们提出了一个新的探讨问题，棉花的花颜色变化，不一定光是酸碱度引起的，可能还与它的先天性和其他因素有关。
葵花向阳的奥秘
导言：葵花又叫“向日葵”，因为它开花的头总是面向太阳的，从早跟到晚，从无例外。为什么它有这种习性呢？是追求温度使它逐日运动，还是光电作用让它始终向阳。这些问题还需深入探讨。葵花向阳是人们所熟悉的植物运动现象。过去的研究认为，这种运动是由阳光造成的，即在阳光照射下，葵花生长点里的细胞电极化，负电荷趋向阳面，正电荷趋向背面，而葵花体内的一种带负电荷的生长素就会被吸引到带正电荷的背面细胞里，于是造成生长素多的背面生长快于阳面，产生向光弯曲。
但是最近国外有人研究提出，葵花向阳运动是温度的作用。他们做了许多试验发现，把葵花置于温室中，以冷光代替阳光，或将阳光遮起来，花头一动也不动；而用一盆火取代冷光，葵花则不分早晚，不辨东西地乱转起来。那么为什么向日葵变成了向“热”葵了呢？原来葵花是菊科植物，具有典型的头状花序，即大花的边缘为舌状花（又称不完全花），中间的小花是筒状花（又称“完全花”）。葵花筒状花的纤维非常丰富而敏感，当它们受到阳光照射之后，温度便逐渐上升，基部的纤维因热而收缩，使花朵产生一种“动力”，不断迎着热源——太阳而转动。
总之，人们对葵花向阳这种有趣的植物运动进行了不少研究，并各有其说，但是其运动机理到底是光电作用还是温度作用，还是两者兼有之，或另有原因，为什么其他菊科植物很少有这种向阳运动等，问题仍需继续探讨。
“昙花一现”之谜
导言：“昙花一现”被比喻成好时光很短暂。是说昙花开起来很漂亮，也很芳香，就是花开的时间很短，很难一见，甚至，花刚开，主人打电话邀人观赏，客人未到，花就谢了。昙花的这种特点是什么原因造成的呢？是体内营养的关系还是有别的原因？还没人说得清。昙花是仙人掌科昙花属，原产于南非、南美洲热带森林，属附生类型的仙人掌类植物。性喜温暖湿润和半阴环境，不耐寒冷，忌阳光曝晒。其花洁白如玉，芳香扑鼻，夜间开放，故有“月下美人”之称。昙花引入我国仅有半个多世纪的时间，品种较少，常见栽培的只有白花种，但是“昙花一现”的成语却在我国广为流传，这是由于昙花只在夜间开放数小时后凋萎的缘故。
昙花究竟能开放多长时间，这与当时的气温有一定的关系。一般情况，7～8月份多在夜间9～10点钟开，至半夜2～3点钟凋谢，花开4～5小时；如在9月下旬至10月份开花，则多在晚上8点左右开放，至凌晨4～5点钟凋谢，花开8～9小时。为了改变昙花这种晚上开花的习性，使更多的人更方便地观赏到昙花的真容，可采用“昼夜颠倒”的方法，使其白天开放。当花蕾开始向上翘时（花前4～6天），白天搬入暗室或用黑布罩住，不能透一点光，从上午8时至晚上8时共遮光12小时，晚上8时后至翌晨8时前，利用灯光进行照射，这样处理4～6天，即可使昙花在白天开放，时间可长达1天。如欲使昙花延缓1～2天开放，可以临近开花的时候，把整个植株用黑罩子罩起来，放在低温环境下，它便可以按照人们预定的日期开放。昙花还有一种特性，不开就一朵也不开，要开就整株或一个地区的同种昙花同时开花。因此，一株栽培管理良好的昙花，夏季往往同时开放几十朵花，开花时清香四溢，光彩夺目，蔚为壮观。
总之，昙花夜间开花是它自身生物学特性决定的，要想让它白天开花，人们一直采用“昼夜颠倒”的技术措施。但是，为什么昙花开放的时间这么短，是体内营养的关系还是另有原因？昙花体内是否有一种特殊的控花激素，致使整株或一个地区的同种昙花一齐开放，这种信息又是怎样传递的？这些问题目前还没有清楚的解释，有待于人们去揭示。
种子长寿的秘密
导言：有些植物为了传宗接代，会使自己的种子非常顽强，除了赋予它坚强的外表，种子本身也储备了足够熬过再次发芽前的漫长岁月的营养，一旦时机成熟，它就重现出勃勃生机，有的植物种子的生命力，让人类叹为观止。这些种子为什么会这样长寿，为了为人所用，科学家正在探索之中。植物种子里的老寿星，最著名的就是“古莲子”了。1952年，我国科学家在辽宁新金县泡子屯村考察时，在地下的泥炭里发掘到一些古代的莲子。这些莲子的外皮已经变得十分坚硬，好像一个个小铁蛋。科学家们意识到这些莲子可能已经年代非常久远了，他们小心翼翼地把这些“宝贝蛋儿”包好，带回北京仔细研究。他们用锉刀轻轻地把古莲子外面的硬壳锉破，然后泡在水里。没过多久，这些古莲子居然长出了嫩芽，发芽率达到60%以上。一年之后这些古莲子被种在香山脚下的北京植物园，经过精心照料，1955年夏天竟然开出了淡红色的荷花。1973年，我国考古学家又在河南省郑州大河村的仰韶文化遗址，发现了两枚寿命更长的古莲子，它们躺在地层中有5000年了，可以说是世界上最长寿的莲子了。
现在，国际科学界一致公认，在中国发现的古莲子才是最长寿的种子。植物种子的寿命是长短不一的，一般来说，经过15年还有生命力的已经很不得了。除了古莲子以外，世界上寿命最长的种子也没有超过200年的。
古莲子的寿命为什么会这样长呢？种子自身有着顽强的生命力。在种子里，有堆满营养物质的仓库，在严寒与酷热环境里，它里面的细胞，仍能不停地呼吸。另外，种子成熟前后和贮藏期间的环境条件也会影响种子的寿命。例如，在干燥、低温和密闭的贮藏条件下，种子胚胎几乎不再活动，新陈代谢差不多处于停顿状态，过着休眠的生活。这样一来，许多植物的种子在理想的贮藏条件下，就能存在很长的时间，再把它们挖出来时，仍然能生根发芽。
莲子是一种小小的坚实果实，种子外面的果皮是一层坚韧的硬壳，它的果皮组织中有一种特殊的栅状细胞，细胞壁由纤维素组成，使得果皮完全不透水，所以挖掘出来的时候，含水量只有12％。这就是它长寿的秘密。
其实，古莲子还不算是最长寿的种子。我国科学家又在辽宁岫岩县大房身乡的黄土层里发现了将近400粒狗尾草的种子，经同位素测定，这些种子埋藏在地底已经一万年以上了。狗尾草出现于地球的白垩纪时代，和恐龙做过“邻居”，现在恐龙早已灭绝了，而狗尾草还在大自然中茂盛地生长着。更令人惊奇的是，那些万年前的狗尾草种子居然还能发芽、开花而且还结了籽。这种万年狗尾草的发现，为研究古代植物、古代地理和古代气候环境提供了新的资料。
跟这些长寿的种子相比，有些植物种子的寿命又短得可怜。大多数热带和亚热带的植物，种子都很短命。像可可的种子，离开母体35小时以后，就失去了发芽的能力。甘蔗、金鸡纳树和一些野外谷物的种子，最多只能活上几天或几个星期；橡树、胡桃、栗子、白杨和其他一些温带植物种子的寿命，也不是很长。这些植物种子的寿命为什么这样短呢？很久以前，科学家们就对这个问题发生了兴趣，但这是一个极其复杂的问题，科学家们各有各的看法，直到现在，学者们还没有取得一致的意见。有的科学家认为，有些植物种子容易死亡，是由于脱水干燥的原因。经过实验，某些柳树种子如果暴露在空气中，最多只能生存一个星期。但把它们放在冰箱里，相对温度只有13％，它们至少能活360年。这样，在温度条件相差并不大的情况下，同样种子的寿命却大相径庭。因此，有些科学家不同意上面的说法。还有的学者认为，生长在热带或亚热带的植物，它们的种子寿命之所以短，是因为热带的雨水充足，再加上天气热，种子的新陈代谢旺盛，在没有充足养分的情况下，种子里贮存的一点儿养分，很快就被消耗完了，因而它就维持不了多长时间，很快就命断黄泉了。另外一些科学家认为，在寿命短的种子中，有的含有大量脂肪，像可可、核桃、油茶什么的，在新陈代谢的过程中，脂肪转化时可能会产生一种有毒物质。这种有毒物质会把种子里的胚杀死，或者使种子变质，像花生、核桃放久了，味道就不对劲了，就是这个原因。也有一些人认为，有的植物种子寿命短，是因为种子胚部细胞里的蛋白质分子失去活动能力，以致完全凝固而不能转化。另一部分人认为，由于种子内部的酶失去分解复杂物质的能力，无法给胚胎供给养分，种子也就失去了生命力了。近年来，越来越多的科学家认为，有些种子所以短命，主要是由于种子胚部细胞核的生理机能逐渐衰退造成的。但这些种子细胞核的生理机能为什么会衰退还不清楚。植物学家们正在想方设法延长种子的寿命，为农业和林业生产服务。随着生物科学的不断进步，种子的寿命之谜一定会水落石出。
树木过冬之谜
导言：树木有针叶、阔叶之分，一般来说针叶树木耐寒，阔叶树木相对不耐寒，所以一到秋天，阔叶树木就脱光树叶，准备过冬，而针叶树木即使冬天也常青不误。但道理不像现象那样简单，树木对自然界的正常冷暖更替都有一套自己的应对机制，一旦冷暖不调，树木也是受不了的。大自然里有许多现象是十分引人深思的。例如，同样从地上长出来的植物，为什么有的怕冻，有的不怕冻？更奇怪的是松柏、冬青一类树木，即使在滴水成冰的冬天里，依然苍翠夺目，经受得住严寒的考验。
其实，不仅各式各样的植物抗冻力不同，就是同一株植物，冬天和夏天抗冻力也不一样。北方的梨树，在摄氏零下20～30度能平安越冬，可是在春天却抵挡不住微寒的袭击。松树的针叶，冬天能耐摄氏零下30度严寒，在夏天如果人为地降温到摄氏零下8度就会冻死。
什么原因使冬天的树木特别变得抗冻呢？这确实是个有趣的问题。最早国外一些学者说，这可能与温血动物一样，树木本身也会产生热量，它由导热系数低的树皮组织加以保护的缘故。以后，另一些科学家说，主要是冬天树木组织含水量少，所以在冰点以下也不易引起细胞结冰而死亡。但是，这些解释都难以令人满意。因为现在人们已清楚地知道，树木本身是不会产生热量的，而在冰点以下的树木组织也并非不能冻结。在北方，柳树的枝条、松树的针叶，冬天不是冻得像玻璃那样发脆吗？然而，它们都依然活着。
那么，秘密究竟何在呢？原来，树木的这个本领，它们很早就已经锻炼出来了。它们为了适应周围环境的变化，每年都用“沉睡”的妙法来对付冬季的严寒。
我们知道，树木生长要消耗养分，春夏树木生长快，养分消耗多于积累，因此抗冻力也弱。但是，到了秋天，情形就不同了，这时候白昼温度高，日照强，叶子的光合作用旺盛；而夜间气温低，树木生长缓慢，养分消耗少，积累多，于是树木越长越“胖”，嫩枝变成了木质，逐渐地树木也就有了抵御寒冷的能力。
然而，别看冬天的树木表面上呈现静止的状态，其实它的内部变化却很大。秋天积贮下来的淀粉，这时候转变为糖，有的甚至转变为脂肪，这些都是防寒物质，能保护细胞不易被冻死。如果将组织制成切片，放在显微镜下观察，还可以发现一个有趣的现象：平时一个个彼此相连的细胞，这时细胞的连接丝都断了，而且细胞壁和原生质也离开了，好像各管各一样。这个肉眼看不见的微小变化，对植物的抗冻力方面竟然起着巨大的作用，当组织结冰时，它就能避免细胞中最重要的部分——原生质不受细胞间结冰而遭致损伤的危险。
可见，树木的“沉睡”和越冬是密切相关的。冬天，树木“睡”得越深，就越忍得住低温，越富于抗冻力；反之，像终年生长而不休眠的柠檬树，抗冻力就弱，即使像上海那样的气候，它也不能露地过冬。
