最初的植物的茎是否有其他形状?比如四边形,五边形,六边形等,由于自然选择只剩下了圆形?
植物茎的形态多种多样,先不说变态茎,就说常规的茎,当然是以圆柱状居多,但并不是所有的茎都是圆柱状。比如莎草的茎就是三棱柱状,益母草、夏枯草、地笋、紫苏、芝麻的茎是钝四棱柱状,有些还存在凹槽。
另外,茎还有各种变态。茎的变态指茎在形态结构上发生一定变化,以适应不同的功能。茎变态分为地上茎的变态(茎刺、茎卷须、叶状茎、小鳞茎和小块茎等)和地下茎的变态(根状茎、块茎、鳞茎和球茎)两种类型。
地上茎的变态主要有五种
地上茎的变态主要有五种:
茎一般皆生在地上,生在地下的茎与根相似,但由于仍具茎的特征(有叶,节和节间,叶一般退化成鳞片,脱落后留有叶痕,叶腋内有腋芽)因此容易和根加以区别。常见的地下茎有四种:
茎呈现什么样的的形态,涉及到发育相关的内容。与根一样,茎的顶端分生组织中的初生分生组织所衍生的细胞,经过分裂、生长、分化形成初生组织,由初生组织组成了茎的初生结构。茎侧生分生组织的细胞分裂、生长和分化的活动使茎加粗,叫次生生长,形成的次生组织组(包括维管形成层和木栓形成层)成了次生结构。
组织原学说认为,被子植物的茎端是由三个组织区(表皮、皮层、维管柱)的前身,即组织原形成的,每一个组织原来源于一个或一群原始细胞。原套-原体学说认为茎的顶端分生组织原始区域包括原套和原体两部分,组成原套的一层或几层细胞只进行垂周分裂(径向分裂),保护表面生长的连续进行;组成原体的多层细胞进行著平周分裂(切向分裂)和各个方向的分裂,连续地增加体积,使茎端加大。
根和茎是辐射对称,而叶片是两侧对称,存在极性。至于茎为什么会出现棱,为什么有的植物茎是圆的有的有棱,有的三个棱有的四个棱,还不是很清楚。叶片中同一群细胞的后代沿著近远轴、基顶轴、背腹轴并不是均匀分布的。不均匀分布的原因,可能是细胞的不对称分裂、不对称生长。
主要参考文献
叶创兴,朱念德,廖文波,刘蔚秋,冯虎元.植物学(第2版):高等教育出版社,2014
徐麟.植物器官发生.中科院上海植物生理生态研究所室课件,2016
没吃过芹菜吗?
很简单啊,因为圆是最省材料的形状,同时抗压能力也很强~所以矿泉水瓶做成圆形,水管做成圆形,植物的茎自然也容易进化成圆的(不是说全都是圆,少数特殊情况不是圆)~
怎么说呢……结构上来讲有些复杂,我也是半斤八两,就不献那个丑了。但是大概的原理还是可以说一下。由于生物进化的关系,大多数生物是向著对称结构进化的,试想,如果有一种圆柱形的生物,只允许其存在一条营养运输带且运输带不可以太长,那么如何使每个部位得到的营养物质均衡?没错,连接两个圆面的圆心。反过来想,如果只有一条将营养物质运输的直管,那么生物也会随著这条直管去生长,于是圆柱形的结构便成为了带有细胞壁的细胞能够在最小利用空间最大限度的利用能量的方式了。植物茎部圆柱形的好处就有这些,而生物进化多是向著利于生存的方式进化的,自然圆柱形的茎是在进化中最具有优势的,因而被大量保留。值得一提的是,我们可以通过给生长中茎上套模具来轻易改变茎生长后的样子,如果你喜欢,你可以将茎变成各式各样的形状,让上面长出一个小猪佩奇也并非不可能。
如果你真的是这种自然科学爱好者,首先给你提的建议就是多观察。身边常见的植物,芹菜,薄荷等都不是圆柱形的茎。希望不要成为伪科学爱好者