作为扎根在大地上的能进行光合作用的植物,除了牢牢的将根插入土地,汲取及所需要的无机盐营养,还得从土地中拔地而起,用各种方法接近的湛蓝的天空,以便更好地进行光合作用,汲取更多的能量,其中,植物也有专门负责使自己挺拔于天空的结构:茎,随着时间的推移,茎会越来越粗,越来越高,将植物的叶片升到阳光越来越充足的地方。那么,茎到底有着怎样的功能?本篇文章就来探索一下植物的茎的功能吧!
要确定植物的茎的各个功能,必须先探索植物的茎都有什么部位,首先,进行猜想:茎要想发挥出它的全部功能,应该具有怎样的结构?茎要把植物的叶子升到天空中,必然有支撑和固定的作用。茎连接着吸收无机盐的根部和要进行光合作用的叶子,这两者之间需要一个能够传输它们所提供的能量的东西,而最有可能实行这里职责的结构便是便是茎。再者,茎需要长大长粗,所以应该有一个分生结构。最后,茎能够传输能量,也应该能储存部分能量,可能也还有一个储存能量的结构(不过有些茎几乎专门用来储存能量,比如土豆的,茎不仅储存着大部分营养,还可以当成种子使用。初步验证我们的猜想,可以通过观察来实现,将一个成熟的茎横切成切片,观察这个切片上茎所显现出来的明显的结构。
这是一张多年生木本植物的茎图片,从中,可以大致看出一些树木的结构,在整个横切片最中间的位置,有一个深黑色的点,和旁边的区域有着明显的区别,难道这个点,就是主要储存能量的地方吗?如果是的话,那就和骨髓很像,在结构最中间,只有很小的部分,却储存了最多的能量,暂且为其取名为髓。这个小点旁边的那一圈一圈结构,似乎是整个木头的主要组成结构,就叫其木质部吧!木质部的木质比较疏松,柔软,难道它就是那个能够输送营养物质上下流通的部位?有可能,而且,它占整个木头切片的80%以上,我推测它应该也具有一定的支撑功能。在木质部外围,还有一层深黑色的结构,质地很硬,细胞似乎也非常紧密,因为贴近表皮,可以取名为韧皮部,但是它的功能是什么,暂且也推测不出来。在韧皮部的外围又有一层绿色的结构,因为是横切图所以看不出来,这层绿色的结构应该储存着植物的特有细胞器:叶绿体,也就是说,茎本身也有提供能量的结构,也因为非常贴近表皮在这里,暂时取名为皮层,皮层之外,便是表皮了,表皮粗糙不平,可以起到很好的防护作用。如果用显微镜放大看切片,还会发现一片细胞非常密集的区域,这片区域似乎就充当着分身细胞的功能,源源不断的制造细胞,这个部位的名字为人为规定,叫做形成层。
根据横切片初步猜测出各个结构,接下来需要用实验来证明了,首先证明髓的贮藏营养的能力,几乎所有贮藏营养的器官都会含有丰富的糖分,所以我们只需要切一小块髓,品尝一下它的味道便可得知了,实验结果毫无意外,髓的一股甜味十足的冒了出来。
随后证明木质部的传输营养功能,将茎放在红墨水中,隔一段时间后观察其吸收红墨水的情况,以及吸收红墨水的部位。我们发现,木质部区域完全被染红了,并且离红墨水很远的地方也被染红了,这说明木质部不仅吸收了红颜料,并且还传输了它。
农民伯伯经常在果树结果的时候将树木的韧皮部切除,原因在于韧皮部的功能:将树叶提供的营养传输到树下,将韧皮部切除了,营养无法传输,只能堆积在树上面,形成鲜美的果子。生活实际,帮助了我们找到了韧皮部的功能。
至于其他几个部位的功能,已经很清晰明白了,表皮和皮层的功能不需要特别猜测,看一看就能得出,而形成层这可以通过观察其细胞的分裂情况得出结论。
到此为止,我们已经探究出了植物的茎的各个功能和部位,没想到小小的茎,竟然也承担了那么一大部分的功能,那么植物器官的另一个杠把子,树叶,又有些什么功能?有着什么结构呢?这一点,我们下篇文章再来探究吧。