爬山虎为什么会爬上墙的原理（爬山虎爬墙的奥秘）

夏日里，我们常能在城市建筑物的外墙上看到一种紧贴着垂直的墙壁，攀援生长的藤本植物--爬山虎。叶圣陶先生曾在文章《爬山虎的脚》中写道：“爬山虎的脚触着墙的时候，六七根细丝的头上就变成小圆片，巴住墙。细丝原先是直的，现在弯曲了，把爬山虎的嫩茎拉一把，使它紧贴在墙上。”那么，爬山虎爬墙，真的就是“巴住墙”这么简单吗？又是什么原因使它能牢牢攀住墙壁呢？

爬山虎，又叫爬墙虎、捆石龙、地锦，它是对鼠李目、葡萄科、地锦属十几种植物的统称。仅仅在中国，就可以找到包括三叶地锦、五叶地锦、长柄地锦、毛脉地锦在内的近十种不同的爬山虎。如果你仔细观察就会发现，爬山虎藤蔓卷须的尖端伸出的许多小小的“吸盘”。爬山虎正是利用这些小吸盘将自己长时间地黏附在各种材质的墙面上。

有两位初中生通过对爬山虎“吸盘”的形态观察、数量统计、吸附力测量、显微结构观察以及细胞液酸碱度测量等方法，逐步揭示出爬山虎能够在垂直墙壁攀爬的奥秘。启发大家关注身边的科学现象，思考生活在我们身边的植物的生存之道，以及在仿生学领域中的应用前景。首先，他们从西安市科技一路某小区墙上选取了五段爬山虎茎干作为实验材料研究，每处各选取50cm，并给它们标上号，然后分别统计这五段茎干上各有几处卷须，统计后得出下表。之后，用两次统计后的平均值相乘，就可以得出，在爬山虎的攀援茎上，每50cm中大约有25.6个吸盘。

我们把这五段爬山虎茎干作为试验材料研究其吸附力。给它们标上号，其中三段为新枝，两段为老枝，然后我们使用弹簧测力器钩住吸盘附近的枝条，慢慢地均衡地向外拉，分别测量这五段爬山虎能承受多少N的拉力，统计后得出（结果见表格）单个吸盘平均吸附力约为6.8牛，相当于可以吊起一瓶矿泉水，这种吸附力让其爬墙且不被大风吹掉，看来是绰绰有余啦！

为了进一步了解爬山虎吸盘的吸附原理，我们采集了一些爬山虎，取下其吸盘，按生长程度分为了ABCD四个组，利用体视显微镜放大40倍观察不同生长阶段的爬山虎吸盘。爬山虎卷须顶端开始膨大时并无吸盘状结构，呈水泡状结构。遇到墙体后，逐渐变为圆饼状，有些还变成长椭圆状，其中从墙体上的剥离的爬墙虎吸盘上，墙壁的石灰与吸盘融合，界限不明显。尤其是生长时间越长的吸盘，其界限越模糊。

我们取了一些“吸盘”用生物显微镜观察。发现，刚长出并未附着在墙面上的吸盘细胞排列疏松，细胞间隙大，呈海绵状，富含黏液。我们猜测，会不会是这种黏液和墙面发生了反应，使吸盘和墙面连在了一起呢？

我们摘取一些爬山虎的吸盘放入研钵，再往研钵中倒入2ml蒸馏水，将这些吸盘研磨成液体，再将它过滤，做成爬山虎吸盘研磨液，分别用用pH试纸和酸碱度电子检测仪检测自来水和爬山虎吸盘碾磨液。

我们发现，自来水酸碱度为6.73，爬山虎吸盘研磨液酸碱度大概在4.15，这说明，爬山虎吸盘细胞能分泌出酸性液体，能够腐蚀墙体，帮助其牢固固定在垂直墙壁上。

通过这一系列的探究，我们了解到，爬山虎是利用它的“脚”--吸盘来爬墙的。吸盘内壁可分泌酸性物质，腐蚀墙壁，将爬山虎牢牢地吸附在墙上。如今，科学家们还在针对爬山虎的吸盘进行更加深入的研究。未来，依据从大自然中汲取的智慧，也许会诞生一种具有超强吸附力的高科技的仿生材料，用于造福于人类。