【科學大人物】牛頓解出植物體內水往上流的關鍵

撰文｜葉綠舒

學過植物生理學的同學都知道植物的水分運輸有個「凝聚力張力假說」（cohesion-tension hypothesis，也稱為cohesion hypothesis）。這個假說解釋，水分之所以會從根部吸收後，一路往上送到莖、葉，是因為水分在葉片蒸發時，由於水分子之間的內聚力（cohesion）所產生的張力（tension），使導管（xylem）中的水分被一路往上拉。

但是，這個假說是誰提出的呢？大家可能會想，應該是植物學家提出的吧？

大約在1661到1665年間，當牛頓在劍橋大學的三一學院（Trinity College）讀書時，他隨身帶著一本筆記本，以便可以把他思想的吉光片羽記錄下來。就在這本筆記本的某一頁的開頭（見上圖），他寫了「蔬菜」（vegetable），然後他寫了他認為陽光灑落在樹葉上，使得水離開了植物；這造成了植物裡面的「汁液」（juice）往上昇。事實上，第一個提出這個想法的人，是牛頓（Issac Newton）。

牛頓寫下這個想法之後約兩百年（1894），愛爾蘭的兩位植物學家Henry Horatio Dixon與John Joly才提出了「凝聚力張力假說」。

參考文獻：
2015/2/9. Karen Hopkin. Newton Figured Out How Tree Sap Rises.
Dixon HH, Joly J. 1894. On the ascent of sap. Philosophical Transactions of the Royal Society London, Series B 186, 563-76.

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作者：葉綠舒　慈濟大學生命科學系助理教授，科教中心特約寫手，從事科普文章寫作。