「千奇百怪」的植物莖,它們有很多都不是人們通常見到的樣子!

2021-01-15 宇宙探索百科

說到植物的莖,人們自然而然地就會想到大樹的樹幹(木本植物)、小麥的稈(草本植物),還有藤本植物纏繞的藤;其實。在五光十色的自然界中,有些植物的莖並不是人們通常所見的樣子,而是千奇百怪,妙趣橫生。

植物的「腰杆子」

常言道,健康的人,腰杆子硬朗。就是說,健康的人腰挺得直,不駝背弓腰。其實,植物也和人一樣;生長正常的樹木,其莖幹挺直高聳;枝幹生得歪歪斜斜的,那多半不是健康的樹木。因此。稱莖為植物的「腰杆子」一點兒也不為過。

世界上最高大的樹木是北美紅杉,高度可超百米,主幹直徑能在10米以上。它的高大雄偉是由於莖起了決定作用。我國西雙版納地區的望天樹,為闊葉樹,主幹高達40米。

因為看它的樹梢要仰頭去看,就像看天一樣,所以人們稱它為望天樹。

向日葵是一年生草本植物,高可達3米以上,莖很粗,頂部有一個像臉盆一樣的大花盤(頭狀花序)——假若沒有強壯的莖,無論如何是無法支撐住那麼大的花盤的。

即使那些長得很小的草本植物,也都有直挺的莖,儘管小小的莖看起來異常纖細,但直立不彎。如春天生長在草地上的薺菜,在莖的上部,會上上下下開滿花朵,而且,一邊開花,莖還一邊向上長,不斷地長出新的花朵來。

水毛莨是一種生長在水裡的植物。雖然它的莖葉不硬,全沉在水下生長,但當要開花時,就會生出直挺的花莖來,將花朵舉出水面,便於昆蟲為其傳粉。

不論是高大強壯,還是矮小纖細,植物的莖有一個共同的功能,就是支撐身體,儘量擴展空間。植物的主幹上有分枝,分枝上再長出小分枝,小分枝上長葉子,可以把葉子擴展開來,接受陽光的哺育,進行光合作用,製造養分,為自身生存所利用。

植物之所以能夠經得起風雨考驗,很大程度上就在於莖的構造:植物的莖裡面有支撐力很大的機械組織(由厚壁細胞組成)。

植物的「運輸線」

除了支撐身體外,植物的莖還有一個很重要的功能——運輸水分和養料。

植物生長所需要的水分及水分中的無機鹽都在土壤裡。通過根,植物可以將這些水分和無機鹽吸收進來,但要將其輸送到枝葉,就必須通過莖。

植物的根有根壓,可以使水分向上走:葉子則通過光合作用產生吸水的能力,讓根部的水源源不斷地上升。上升的路徑就在莖幹裡。植物的莖幹中有維管束,其中有一種導管(由導管分子組成)像自來水管一樣,可以讓水流通過,往上運送到分枝和葉子裡,以備光合作用的需要。維管束中的另一種管道,則由篩管分子組成,專門用來運輸由葉子製造的養料,向下輸送,直到根部,以滿足植物各個部位的生長所需。

形形色色的莖

由於植物生長的外部環境錯綜複雜,植物莖的形態也是千奇百怪,並不一定都是直挺高聳的樣子。

眾所周知,植物的葉子是由莖及其分枝上的芽生發出來的。發芽的地方是莖上的節,樹木落葉後,可見葉柄脫落處有芽,芽在下一年萌發時,可以生出一個嫩枝來,嫩枝上生葉,葉腋又有芽,如此更新,則年年發新葉,生新芽,生命得以延續。如果我們見到的「枝條」,其上無芽,那可能就不是莖,而是根,因為植物的根上不會長葉。

如此,我們便清楚了,「莖上有節,節處有葉,葉腋有芽」。

像葉子一樣的莖

假葉樹的莖酷似一片葉子,卵圓而扁平,其形態和人們常見的植物葉片幾乎沒什麼兩樣,但實際上,這就是假葉樹的莖。

假葉樹的這種「葉片」是由莖枝扁化形成的,植物學家稱之為葉狀枝(枝條變態成葉片形狀)。葉狀枝呈卵圓形,質地比較硬。假葉樹的這種莖是適應乾燥環境的結果。扁化枝條帶有葉綠素,可以代替葉子進行光合作用製造養分。真正的葉子則退化成極小的鱗片狀,假如不仔細看,幾乎看不清。這種退化的葉子喪失了葉綠素,因為不需要它進行光合作用。

葉子的退化可以減少水分的蒸騰,有利於抵抗乾旱環境,而莖枝扁化,既可以進行光合作用,又不失製造營養物的能力。

假葉樹屬於百合科假葉樹屬。是一種半灌木狀植物,生長於地中海乾旱地區。假葉樹的花為單性,雌雄異株。

或許有讀者會問:植物學家憑什麼認定假葉樹的葉狀物是莖,而不是葉呢?其實,只要觀察一下假葉樹的花和果的生長位置,就什麼都明白了。假葉樹的花和果都生在葉狀枝的中央,即中脈處,證明中央部為枝條本身(因為植物的花和果是生在枝條上,而不是葉上的),兩側扁平物為枝條的扁化部分。

假葉樹不僅假葉有趣,而且果紅美豔,富觀賞價值。我國早已引種作為盆景。其繁殖靠分枝就可以進行。

土豆本身就是莖

我們常吃的土豆,本身也是一種莖。在植物學上,這種變態的莖被稱為「塊莖」。

讀者或許會問,土豆怎麼會是莖呢?如果仔細觀察,你就會發現,在土豆的表面上有一些很小的凹陷處,這些凹陷處名叫「芽眼」,裡面有芽。如果把土豆種在土裡,土豆凹陷處裡的芽就會萌發,生長出枝葉來。

一般情況下,植物的莖都有節,節上有葉子,在葉腋(葉與莖交接處)的地方生發出芽,芽可生出枝葉來。

那麼,土豆的節在哪裡呢?在土豆凹陷處的邊沿有一道痕跡,痕跡上有薄薄一片不規則的東西。實際上,土豆的凹陷處就是節,從那裡生發出芽來。繼而長出枝葉。土豆的節部原來是有葉子的,但葉子已經變態退化成殘留的薄片,沒有葉綠索了。這麼來看,土豆完全符合莖的特徵。

土豆是一種變態的莖,它的膨大起到了儲存養料的作用。

土豆中含有多種養料,富含維生素,尤以維生素C為多,維生素c可以抗壞血症。古代遠航的船員常帶上土豆在旅途中食用,以防壞血症。此外,土豆還含有蛋白質、磷、鐵、無機鹽等。

土豆屬茄科茄屬,原產於南美洲安第斯山區,於16世紀傳入歐洲,成為歐洲人的主要食物來源。我國栽培土豆最早在明朝末年,最初在華北一帶栽培,以後逐漸推廣到全國各地。

像根一樣的莖

植物的莖一般呈細長圓柱形,長在地面上;它如果生長在土裡。往往會讓人誤以為是植物的根。但的確有一些植物的莖生長在土裡邊,又細又長,就像根一樣。在植物學上,把這種地下莖叫根莖或根狀莖。

不少草本植物都有根狀莖,如玉竹,它的根狀莖呈白色,像竹子一樣有節和節間(兩個節之間的部分叫節間),完全符合莖的特點。另一種植物——七葉一枝花的地下部分主要也是根狀莖。

上面提到的這兩種植物的根狀莖上長有許多細須,那才是它們真正的根。

此外,竹子地下部分中被叫作竹鞭的也是根狀莖。竹鞭上有芽,可以生長出竹子來。

像球一樣的莖

有些植物地下莖的末端變得肥大,樣子呈有規則的球狀、卵球狀或扁球狀。這種球狀體由地下莖的頂部變態而成,通常被稱為「球莖」。

細心的人會發現,球莖有不少莖的特點:球莖上具有明顯的節和節間,在節上還有薄膜質形狀的鱗葉和少數的芽。

球狀的功用是貯存養料,便於植物越冬。

比較典型的球莖植物是慈姑和荸薺,前者屬澤瀉科慈姑屬,後者屬莎草科荸薺屬,都是水生植物,其球莖都可供食用。

百合花是一種非常有趣的植物,它的地下部分是一個白色或淡棕色的球狀體。這種球狀體並不是百合花的根,而是它的莖,在植物學上被稱為「鱗莖」。

百合的鱗莖上有許多白色的肥厚鱗片,如果把這些鱗片一片片地剝開來,就會發現鱗莖中央有一個圓錐狀的東西,那些鱗片全生長在它的上邊。其實,那個圓錐狀的東西就是百合花的莖,那些鱗片就是百合花的葉,變態的葉子生長在變態的莖上,構成了百合獨特的鱗莖。

百合屬於百合科百合屬,全屬80種,都有鱗莖,只是不同種的鱗莖有大有小,顏色有所差異而己。鱗莖不僅長有鱗葉,還有芽。百合可以用鱗莖繁殖後代。

除百合屬植物外,蔥屬植物,如洋蔥、大蒜、蔥等都有鱗莖。一些花卉,如水仙花和鬱金香也有鱗莖。

鱗莖對植物有很重要的作用。百合屬植物山丹花往往生長在懸崖峭壁上土層較淺的地方,由於可以通過鱗莖貯存養料和水分,植物可以生長在水分和養分條件不很理想的地方。更令人稱奇的是,即使山丹花地面部分的花枝損壞,只要地下的鱗莖完好,仍然能夠長出新的枝葉,開出花朵。可見,鱗莖就是山丹花的繁殖器官。

與百合的鱗莖相比,慈姑和荸薺的球莖沒有那麼厚的鱗葉,葉子比較薄。但不論是鱗莖,還是球莖,都可以用來繁殖,在這點上兩者可謂異曲同工。

像刺一樣的莖

皂莢樹的樹幹上有許多硬刺,刺上還有分枝。實際上,皂莢樹上的這些硬刺是一種枝條,其性質和莖是一樣的,它是莖的一種變態。

皂莢樹的這種刺很鋒利,對樹木有一定的保護作用。

皂莢樹屬於豆科,為落葉大喬木,羽狀複葉,花黃白色,果實帶肉質,長可達30釐米。皂莢樹幾乎遍及全國各地,其果實煎汁可作肥皂用;硬刺可入藥,有活血消腫的作用,名為「皂角刺」。人們常常在秋季割取皂英上的硬刺,切成片狀,經曬乾處理後備用。

需要注意的是,並不是所有植物體上的刺都是枝刺,也就是變態莖。如玫瑰、月季、薔薇的枝條上都有刺,但這些刺為皮刺,是由莖枝的表皮細胞形成的,並不是分枝,這與皂莢樹有很大的不同。皮刺比較小,可以用手輕易弄下來,皂莢樹上的硬刺則不容易弄下來。

刺榆(屬榆科)、柑橘類果木(屬芸香科)和鼠李(屬鼠李科)的刺都很硬,是枝刺。刺槐(屬豆科)和棗、酸棗的刺,則是變態而成的葉刺,由託葉變態而成。

莖與我們的生活

對於人類而言,植物的莖大有用矣。

樹木是建築材料。北京十三陵的建築中有單根樹幹做的柱子,那是樟科的楠木,這種木材木質堅硬,防腐且防蟲,可千年不朽。

過去,鐵路上的枕木也是用樹木的莖做的。

竹材也是一種常用的建築材料,如西雙版納的傣家竹樓。美麗別致。

有些樹木的莖還可以為人類提供食糧,如棕櫚科的西谷椰子樹,其樹幹中富含澱粉,剝開主幹,取出澱粉,可製成「西谷米」。「西谷米」潔白晶瑩,如優質稻米,風味獨特,可食用。當地人因此把西谷椰子樹叫「米樹」。

我們常吃的白糖,有很大一部分的原料就來自甘蔗的莖。加拿大的糖楓樹莖幹中富含糖分,提煉後可以製成楓糖。

有的植物的莖富含強韌的纖維,可以用來織布或是製作繩索,如薴麻纖維可制夏布,大麻、黃麻纖維可制麻袋、繩索。

一些植物的莖還是藥材。益母草可長到一米多高,全草可入藥,其中,益母草的莖就佔了很大比例。天麻的塊莖是鎮攣祛風的要藥,能治頭暈、頭痛。百合科的黃精,生在土裡,既可當食物,又可加工成藥材,有類似人參的補養作用。金雞納樹的樹皮含奎寧,杜仲的樹皮可治高血壓。

沙漠中一些植物一如仙人掌的莖富含水分,可供旅人用來補充水分。胡楊木的樹幹中也含豐富的水,可鑽孔取水。

此外,熱帶森林中有一種藤,藤子像自來水管一樣儲有水分,可以割開直接飲用裡面的水。

另有一些植物莖幹的皮大有用處。產於歐洲的軟木櫟,其樹皮的木栓層很厚,可割取下來做軟木塞,還可以製成鞋底。

義大利西西里有一種特別高大的慄樹,樹幹中空,當地的人把它當作貯藏室。

昂貴的家具多由豆科植物,如花梨木、黃檀、紫檀的樹幹製作而成。

此外,漆樹的樹幹中含生漆,松樹樹幹中含松脂,橡膠樹莖幹中含橡膠,蘆葦的莖可造紙,等等。

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