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水生植物是怎样解决喘气的问题

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摘要:人们常常盛赞莲之出淤泥而不染的风采,但很少关注用来保障它们在淤泥中呼吸的精致构造。像莲一样的水生植物很多,它们是怎样解决“喘气儿”问题的呢...
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人们常常盛赞莲之出淤泥而不染的风采,但很少关注用来保障它们在淤泥中呼吸的精致构造。像莲一样的水生植物很多,它们是怎样解决“喘气儿”问题的呢?由于水体中空气含量很少,为满足自身生长发育之需,水生植物体内常具有由气腔、气囊、气道等组成的发达的通气组织。这些通气组织可以将空气顺利地运输、储藏到水生植物体内的各个器官和组织,供给光合与呼吸作用,从而满足植株的正常生理活动。有些水生植物还具有气生叶或飘浮叶。漂浮叶仅在上表皮具有气孔,叶肉中也有发达的通气组织。

雨久花科、凤眼莲属的水葫芦(Eichhorniacrassipes)就很值得一提。水葫芦又名凤眼莲、水浮莲等,是多年生漂浮植物。它的茎短缩,基生叶排列成莲座状,叶柄的中下部膨大,内部是结构疏松的通气组织。这葫芦状的叶柄就是气囊,既利于植株漂浮在水面,更能保证它们的呼吸。水鳖科、水鳖属的水鳖(Hydrocharisdubia)也是多年生飘浮植物。在它们圆状心形或近肾形的叶片背面也具有宽卵形的泡状贮气组织。

大家非常熟悉的莲(Nelumbo nucifera),是睡莲科、莲属多年生挺水植物。藕是它们的根状茎,膨大的节间内部纵行通气孔道通畅发达,并与中空的叶柄通连。这种特殊构造正是它们在淤泥中呼吸的保证。就连花托在传粉受精后都膨大发育成海绵质莲蓬,内藏多数小坚果(莲子)。这种构造既适于种子漂流传播,又能保证果实种子的呼吸。

还有多年生挺水植物香蒲(Typha orientalis),是香蒲科、香蒲属植物。如果撕开它们扁平带状的叶片,就会看到其叶片的内部也是疏松的通气组织。在感慨它们惊人相似的适应性结构时,此类现象有一个专业说法——趋同适应。趋同适应(convergent adaptation)是指亲缘关系相当疏远的不同种类的生物,由于长期生活在相同或相似的环境中,接受同样生态环境选择,只有能适应环境的类型才得以保存下去。通过变异和选择,结果形成相同或相似的适应特征和适应方式的现象。这是不是很神奇呢?