于空氣中“生活”

植物在進(jìn)化過程中，為適應(yīng)環(huán)境，根的生理功能會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而引起其形態(tài)和結(jié)構(gòu)的改變，并且這種變異能穩(wěn)定遺傳，故被稱之為變態(tài)根。變態(tài)根分為貯藏根、寄生根、氣生根3類。

氣生根與植物地下根的內(nèi)部結(jié)構(gòu)大致相同，但沒有根冠（覆蓋于根頂端的細(xì)胞團(tuán)，根不斷生長(zhǎng)、延伸時(shí)，頂端被土壤不斷摩擦、破壞，根冠也不斷分裂、再生，起到保護(hù)作用）和根毛（根表皮層上的一種表皮毛，具吸收功能）等結(jié)構(gòu)。

氣生根的“十八般武藝”

根據(jù)功能，可將氣生根分為支柱根、呼吸根、攀援根、附生根、板根等類型。

玉米的根系結(jié)構(gòu)（繪圖/郭雨）

像章魚一樣“抓”住土壤

若有機(jī)會(huì)走進(jìn)田地，你或許會(huì)發(fā)現(xiàn)，有些作物——玉米、高粱、甘蔗的莖稈（gǎn）基部長(zhǎng)出了一些奇怪的根，這些根便是氣生根的一種。

一些根較淺的草本植物（地上莖中的木質(zhì)部不發(fā)達(dá)、木質(zhì)化細(xì)胞較少的植物，比起木本植物，它們的莖更加柔軟、矮小，如我們常見的小麥、蘆葦、雛菊、荷等），為了抵抗狂風(fēng)暴雨，防止倒伏，在其莖稈下部靠近地面的位置長(zhǎng)出一些支柱根。這些支柱根較為粗壯，由于其細(xì)胞中有色素，因此在陽(yáng)光照射之后會(huì)呈紫色。它們伸入土壤，不僅可以起到支撐植物的作用，還能吸收、傳輸養(yǎng)分。

呼吸！去尋找空氣

生長(zhǎng)在沿海地帶和沼澤環(huán)境中的植物，根只能扎在潮濕、柔軟、缺氧的地下，其生長(zhǎng)環(huán)境中的水鹽度較高，還時(shí)常有雨水淹沒的情況。這種環(huán)境迫使很多植物的根開始不斷進(jìn)化、向上生長(zhǎng)，長(zhǎng)成暴露在空氣中的呼吸根。

中國(guó)科學(xué)院華南植物園，裸露在地面之上的水杉呼吸根

這些呼吸根的通氣組織十分發(fā)達(dá)，它們將空氣傳輸至地下，供地下的根系呼吸，以此有效抵御環(huán)境變化。

植物中的“蜘蛛俠”

熱帶雨林的植被非常茂密、繁盛，樹木高聳入云，為了進(jìn)行光合作用，一些植株矮小的植物逐漸進(jìn)化出了不同功能的氣生根。

藤本植物（莖長(zhǎng)而細(xì)弱，不能直立，只能在其他物體的支撐下向上攀升的植物，如常春藤、爬山虎、凌霄花、葡萄、牽牛等）進(jìn)化出攀援根。這類根先端扁平，能夠分泌黏液，幫助它們固著在樹干、石壁、墻體等物體的表面，向上攀爬，獲取陽(yáng)光。

常春藤的攀援根

附生在行道樹上的蘭花

附生植物（僅依附于其他植物體的體表或物體表面生長(zhǎng)的植物，如蕨類、蘭科、鳳梨科的許多種類）則進(jìn)化出了附生根。但這些附生根并不會(huì)掠奪所附著植物的營(yíng)養(yǎng)，只在樹皮的縫隙處吸收空氣中的水分和有限的腐殖質(zhì)（土壤中由動(dòng)植物殘?bào)w形成的、完全分解、無定形且有一定穩(wěn)定性的高分子有機(jī)化合物），進(jìn)而繁茂生長(zhǎng)。

雨林中的“大腳怪”

走進(jìn)神秘的熱帶雨林，常常能看到一些長(zhǎng)著“大腳”的樹木，有的甚至長(zhǎng)成了一塊“大板子”，高和寬能達(dá)到10多米，這些“大腳”便是板根（一些熱帶樹木莖干基部板狀、具支持功能的根），是一些熱帶雨林樹木最突出的特征之一。

熱帶雨林樹木的板根

這些熱帶雨林樹木高大、粗壯、樹冠巨大，根卻很淺，主根難以深入空氣匱乏的土壤深層。為了解決“頭重腳輕”的問題，它們的側(cè)根向上隆起，呈翼狀延伸，與樹干基部相接的位置則更為發(fā)達(dá)，在暴風(fēng)驟雨中支撐起巨大的樹冠。

不同植物類群進(jìn)化出的氣生根功能千差萬(wàn)別，但對(duì)保護(hù)生物多樣性都有著不可替代的作用。比較這些氣生根，會(huì)引出一個(gè)有趣的問題——我們是否可以將它們的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用于我們的生活？這就需要大家的不斷探索。

知識(shí)鏈接

熱帶雨林中的無聲“爭(zhēng)奪戰(zhàn)”

榕屬植物是?？浦凶畲蟮囊粋€(gè)屬，約有1000種（我們?cè)谀戏降貐^(qū)街道兩旁常見的“榕樹”，俗稱細(xì)葉榕、萬(wàn)年青，為常綠大喬木，廣泛分布于福建、廣東、廣西、云南等地）。在榕屬植物中，約有一半物種可以長(zhǎng)出極其繁茂的氣生根，以“絞殺”著稱。

榕屬植物的氣生根

熟透的無花果掛在樹枝上

榕屬植物的果實(shí)（我們常吃的無花果便是1種榕屬植物的果實(shí)，無花果并不是真的沒有花，它的花隱藏在其果實(shí)的內(nèi)部，需要特定的榕小蜂進(jìn)入果實(shí)傳粉）被鳥兒吃進(jìn)肚子后，種子無法被消化，因此被排泄到其他樹木的枝丫或樹皮的裂縫中，它們便在這里萌發(fā)。

這些種子長(zhǎng)出氣生根，從樹冠中垂落下來，先是起到“呼吸”作用。隨后“爬”到地面，不斷增粗、交叉，支撐樹體的同時(shí)，包裹、勒緊寄生的樹木，直至它死亡。氣生根源源不斷地扎入土壤，相互纏繞，最終長(zhǎng)成板根，穩(wěn)固樹體，這也是許多榕屬植物能夠獨(dú)木成林的原因。

榕屬植物龐大的氣生根能讓其樹體在任何季節(jié)都生長(zhǎng)大量果實(shí)，既有助于種子的傳播，也為不同的物種提供了可靠的食物來源。

（責(zé)任編輯 / 牛一名 美術(shù)編輯 / 周游）