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【现场】探秘微观世界——植物的气孔

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袅袅凉风木叶下,冬意渐浓,又到了赏落叶的好时节啦!

不过,你可曾想过,一片小小的叶子,对我们的生活有什么意义呢?

其实,地球上整个生命系统的循环,动物界的生存和发展,归根结底都离不开植物,其中就包括进行光合作用的叶子。


真的有这么厉害?

绿螺讲堂第十六期,就让张云飞博士带大家走近叶子的世界,去探一探叶片上的微观结构——气孔!



首先,你需要认识一下叶片。

叶,是维管植物营养器官之一。其功能是进行光合作用合成有机物,并通过蒸腾作用,提供根系从外界吸收水和矿质营养的动力。


形态各异的叶片

由于植物生长环境的不同,植物的叶片也是多种多样的。常见的有以下几种形状,来来来,数数你见过几种?


图片来源:百度图片


咦,不是讲叶子嘛,张博士拿着一颗洋葱做什么?



其实我们通常吃洋葱,吃的都是它的叶子部分。


不是根?不是茎?不是果实?


剥开洋葱可以看到底下有一个扁平状的鳞茎盘,在鳞茎盘上生长着肉质的鳞片叶。


图片来源:百度图片


你现在一定和现场的观众有同样的疑问,洋葱头顶上冒出来的绿色的东西不也是叶子吗?洋葱有两种叶子?


图片来源:百度图片


没错!不过鳞片叶其实是一种特化的叶子。


再来看一个刷新三观的例子。

下面这个大家都认识吧,红掌。

红掌红色的部分其实是叶子的特化形态,叫佛焰苞,而中间那一根才是红掌真正的花!


图片来源:百度图片


叶片的结构

叶片的表皮一般起保护作用,叶内分布的维管俗称叶脉,用来保证叶内的物质输导。在叶片的表面还常有表皮附属物——毛和气孔(器)。叶肉由含有许多叶绿体的薄壁组织细胞组成,是绿色植物进行光合作用的主要场所。


图片来源:百度图片


张博士为大家准备了显微镜,和现场的观众一起观察学习了洋葱的叶表皮结构。



接下来,让我们看看气孔

气孔是叶、茎及其它植物器官上皮上许多小的开孔之一,是植物表皮所特有的结构。

它的作用可不一般哦,不仅能控制气体和水分的进出,还是光合作用和呼吸作用与外界气体交换的通道呢!


为了适应自己生存的环境,不同植物的气孔开合时间也是不同的。


大多数植物一般在早上打开气孔吸收二氧化碳,排出氧气。而景天科植物,如仙人掌,为了防止白天水分流失太快,是在晚上打开气孔进行光合作用。

为什么要研究气孔?

气孔可以用来鉴别植物的种类、研究物种的进化,也可以通过它来研究环境的变化。


科学家通过观察气孔的有无、形状、大小、数量以及其它特征,来探讨不同植物之间微妙的联系。


比如,通过对比城市与山区的同一物种,我们可以看出城市的环境变化对植物的影响有多大!


观众判断气孔的有无


是不是很有趣?

以上知识get,下次去户外看到叶子的时候,除了拍照,还可以试着和科研人员一样,把叶子的各种特征记录下来。

观察自然、记录自然,从小小一片叶子开始吧!



本文为上海自然博物馆(上海科技馆分馆)原创,

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