【科學大人物】牛頓解出植物體內水往上流的關鍵

牛頓的筆記。圖片來源:Nature Plants
牛頓的筆記。圖片來源:Nature Plants

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 DixonJohn 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。

 

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