植物向上生長(zhǎng)，根深埋于地下，吸收著土壤中的營(yíng)養(yǎng)和水分，起著固著和支撐植物的作用，這或許是我們一直以來(lái)對(duì)“根”的認(rèn)知。但你知道嗎？有一些植物的根可以生長(zhǎng)于地面上、暴露在空氣中。

PART.01

于空氣中“生活”

植物在進(jìn)化過(guò)程中，為適應(yīng)環(huán)境，根的生理功能會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而引起其形態(tài)和結(jié)構(gòu)的改變，并且這種變異能穩(wěn)定遺傳，故被稱之為變態(tài)根。變態(tài)根分為貯藏根、寄生根、氣生根3類。

氣生根與植物地下根的內(nèi)部結(jié)構(gòu)大致相同，但沒有根冠（覆蓋于根頂端的細(xì)胞團(tuán)，根不斷生長(zhǎng)、延伸時(shí)，頂端被土壤不斷摩擦、破壞，根冠也不斷分裂、再生，起到保護(hù)作用）和根毛（根表皮層上的一種表皮毛，具吸收功能）等結(jié)構(gòu)。

PART.02

氣生根的“十八般武藝”

根據(jù)功能，可將氣生根分為支柱根、呼吸根、攀援根、附生根、板根等類型。

像章魚一樣“抓”住土壤

若有機(jī)會(huì)走進(jìn)田地，你或許會(huì)發(fā)現(xiàn)，有些作物——玉米、高粱、甘蔗的莖稈（gǎn）基部長(zhǎng)出了一些奇怪的根，這些根便是氣生根的一種。

一些根較淺的草本植物（地上莖中的木質(zhì)部不發(fā)達(dá)、木質(zhì)化細(xì)胞較少的植物，比起木本植物，它們的莖更加柔軟、矮小，如我們常見的小麥、蘆葦、雛菊、荷等），為了抵抗狂風(fēng)暴雨，防止倒伏，在其莖稈下部靠近地面的位置長(zhǎng)出一些支柱根。這些支柱根較為粗壯，由于其細(xì)胞中有色素，因此在陽(yáng)光照射之后會(huì)呈紫色。它們伸入土壤，不僅可以起到支撐植物的作用，還能吸收、傳輸養(yǎng)分。

呼吸！去尋找空氣

生長(zhǎng)在沿海地帶和沼澤環(huán)境中的植物，根只能扎在潮濕、柔軟、缺氧的地下，其生長(zhǎng)環(huán)境中的水鹽度較高，還時(shí)常有雨水淹沒的情況。這種環(huán)境迫使很多植物的根開始不斷進(jìn)化、向上生長(zhǎng)，長(zhǎng)成暴露在空氣中的呼吸根。

這些呼吸根的通氣組織十分發(fā)達(dá)，它們將空氣傳輸至地下，供地下的根系呼吸，以此有效抵御環(huán)境變化。

植物中的“蜘蛛俠”

熱帶雨林的植被非常茂密、繁盛，樹木高聳入云，為了進(jìn)行光合作用，一些植株矮小的植物逐漸進(jìn)化出了不同功能的氣生根。

藤本植物（莖長(zhǎng)而細(xì)弱，不能直立，只能在其他物體的支撐下向上攀升的植物，如常春藤、爬山虎、凌霄花、葡萄、牽牛等）進(jìn)化出攀援根。這類根先端扁平，能夠分泌黏液，幫助它們固著在樹干、石壁、墻體等物體的表面，向上攀爬，獲取陽(yáng)光。

附生植物（僅依附于其他植物體的體表或物體表面生長(zhǎng)的植物，如蕨類、蘭科、鳳梨科的許多種類）則進(jìn)化出了附生根。但這些附生根并不會(huì)掠奪所附著植物的營(yíng)養(yǎng)，只在樹皮的縫隙處吸收空氣中的水分和有限的腐殖質(zhì)（土壤中由動(dòng)植物殘?bào)w形成的、完全分解、無(wú)定形且有一定穩(wěn)定性的高分子有機(jī)化合物），進(jìn)而繁茂生長(zhǎng)。

雨林中的“大腳怪”

走進(jìn)神秘的熱帶雨林，常常能看到一些長(zhǎng)著“大腳”的樹木，有的甚至長(zhǎng)成了一塊“大板子”，高和寬能達(dá)到10多米，這些“大腳”便是板根（一些熱帶樹木莖干基部板狀、具支持功能的根），是一些熱帶雨林樹木最突出的特征之一。

這些熱帶雨林樹木高大、粗壯、樹冠巨大，根卻很淺，主根難以深入空氣匱乏的土壤深層。為了解決“頭重腳輕”的問(wèn)題，它們的側(cè)根向上隆起，呈翼狀延伸，與樹干基部相接的位置則更為發(fā)達(dá)，在暴風(fēng)驟雨中支撐起巨大的樹冠。

責(zé)任編輯｜牛一名 趙青云

運(yùn)營(yíng)編輯｜趙青云

質(zhì)量審核 | 岳煥琦 王維嘉

圖文來(lái)源 | 《知識(shí)就是力量》雜志《不只深埋泥土—活在空氣中的植物氣生根》，撰文/郭雨（中國(guó)科學(xué)院植物研究所），原文有刪改，原創(chuàng)作品轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源。

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