正文开始前,我们先来欣赏一波大自然的奇妙美景:锦屏藤(图片来源:张莉俊拍摄)空气凤梨(图片来源:张莉俊拍摄)当你沉浸于锦屏藤“一帘幽梦”的美好景象时,当你被古灵精怪的空气凤梨所吸引时,当你惊叹于榕树独木成林的强大本领时,是否还发现了它们有一个共同的特点:长长的根都暴露在空气中。这些美丽而强大的自然奇观是怎么形成的?它们又有什么作用呢?今天就跟大家聊一聊造成这些自然现象的幕后大佬——气生根。
气生根是植物在漫长的生存过程中,为适应湿热环境而形成的、行使特殊功能的器官。它是从植物地面上的茎或枝上发出来,暴露在空气中的变态根。气生根常见于兰科、桑科、天南星科、百合科、石蒜科的一些植物中,开篇中锦屏藤漂亮的红色根便是气生根的一种。
植物的地生根和气生根在一定的条件下可以互相转化。例如,当榕树的气生根扎入地下以后,就会变得和地生根完全相同,可以从地下吸取水分,对榕树地上部分起支撑作用;而其地生根长久暴露在空气中,特性也会和气生根完全相同。
气生根的生长,受到这三大因素的影响:环境影响、激素影响、基因影响。气生根的出现与生长环境密切相关。
当环境温度高,植物的蒸腾作用大,仅仅依靠地生根不足以维持植物自身利用,植物就可以利用地上部分的茎叶或气生根吸收水分。此外,植物激素在气生根的形成过程中扮演着复杂而重要的角色,既可以通过影响细胞的分裂和生长直接调控气生根的发育,又可以通过与其它分子互作来间接调控气生根的发育。除了外界因素之外,气生根的形成也受基因控制。
根据气生根的形态和作用不同,可以将其分为以下几类:支持根、攀援根、呼吸根、板根、附生根。总之,植物气生根不仅为植物本身提供了生存的可能,它在植物发育生物学中也是一个重要的研究课题。其形成的生理生化机制,以及对其功能的研究逐渐引起人们的重视,具有广阔的研究和应用前景。