Un artículo sobre la diversidad morfológica y estructural de las plantas¿Por qué hay tantas plantas coloridas y variadas en la naturaleza? Porque cada planta solo puede crecer y desarrollarse bajo las condiciones ambientales en las que se encuentra, pero las condiciones ambientales cambian constantemente y las plantas deben mutar y actualizarse constantemente para adaptarse. Algunos rasgos nuevos pueden transmitirse a la descendencia, y la nueva descendencia puede producir nuevas mutaciones. Las plantas tienen tanto la naturaleza hereditaria de la autorreplicación como la naturaleza especial de la mutación constante. Debido a la variación, el reino vegetal puede desarrollarse gradualmente desde las plantas unicelulares primitivas más simples hasta grupos sintéticos paralelos, y luego evolucionar de grupos a plantas multicelulares. Esta serie de procesos evolutivos de simple a complejo, de bajo nivel a alto nivel, están estrechamente relacionados con cambios en las condiciones ambientales externas. A continuación se muestran algunas plantas que viven en diferentes ambientes. Plantas acuáticas Las plantas acuáticas con flores existentes son un fenómeno secundario del regreso de las plantas terrestres al agua. Partes de toda la planta se hunden en el agua; algunas plantas tienen hojas que flotan en la superficie, o solo una parte de la planta emerge del agua. Por ejemplo, Hornwort y Myriophyllum son plantas sumergidas; sus paredes celulares epidérmicas se vuelven muy delgadas, sin cutículas, capas cerosas y de corcho, todas las partes de la planta pueden absorber agua y sales inorgánicas directamente del agua, por lo que el sistema radicular suele degradarse; o se usa solo para fijación; el sistema de transporte también está debilitado, pero el aire en el agua es muy escaso, por lo que hay muchas cámaras de aire grandes en el cuerpo que pueden almacenar una gran cantidad de aire, lo que por un lado contribuye a la formación de gases; intercambio durante la fotosíntesis y la respiración; al mismo tiempo, esta planta puede flotar en la superficie superior del agua sin hundirse. Sus hojas se subdividen en filamentos, característica adaptada a la poca luz en el agua. Las hojas subdivididas pueden aumentar la superficie de contacto con la luz y los cloroplastos en los tallos, las hojas y las células epidérmicas pueden mejorar la capacidad de utilizar la energía luminosa. Otras plantas, como los jacintos de agua, tienen un globo parecido a la alholva en el medio del pecíolo. La cámara de aire de la tortuga de agua está ubicada en la parte posterior de cada pala. Las Polypodiaceae producen en la planta muchas raíces respiratorias blancas en forma de bastón, que están llenas de aire. Se trata de dispositivos de flotación especiales que permiten a las plantas flotar en el agua y recibir suficiente luz solar y aire. Estas plantas se llaman plantas flotantes. También hay plantas acuáticas como las espadañas y las castañas de agua; la mayoría de las plantas se mantienen erguidas fuera de la superficie del agua y pueden satisfacer sus necesidades de luz solar y aire, pero cuando la parte inferior está sumergida en el agua, el intercambio de gases sigue siendo difícil; , por lo que el tejido de ventilación del cuerpo también está muy desarrollado. El clima de las plantas del desierto árido es muy árido, con escasas precipitaciones anuales (sólo decenas de milímetros o incluso unos pocos milímetros), concentradas entre un 60% y un 80% en verano y más secas en otras épocas. Debido a la grave escasez de agua en el suelo, a menudo se produce salinización. La materia orgánica es extremadamente rara. Para sobrevivir en un entorno así, las plantas deben tener la capacidad de resistir sequías extremas; mejorar la absorción de agua, reducir la pérdida de agua y almacenar grandes cantidades de agua. Pero diferentes especies tienen diferentes formas de resistir la sequía; por ejemplo, algunos tipos de cactus (Figura 1) y tártago pueden vivir en áreas desérticas porque sus tallos se vuelven gordos y carnosos, sus hojas se degeneran y las células de su parénquima en el cuerpo pueden almacenar grandes cantidades. Las cantidades de humedad almacenadas pueden alcanzar en ocasiones el 95% de su propio peso. Al mismo tiempo, la superficie del cuerpo se queratiniza y los estomas se hunden profundamente. Hay abundante moco en las células, lo que permite que el agua se evapore muy lentamente. Todavía puede sustentar la vida en condiciones de escasez de agua a largo plazo. Alguien hizo un experimento de este tipo: trasladaron un cactus que pesaba 37,8 kilogramos al interior y no hubo suministro de agua durante 6 años. Seis años después, este cactus sólo había evaporado 11 libras de agua. En resumen, los xerófitos tienen un metabolismo general extremadamente lento. Ésta es su adaptabilidad en la lucha por la supervivencia. Las halófitas se encuentran en suelos salados, ya sea en la costa, en lagos secos del interior o cerca de lagos salados. Además de la sal de mesa, el suelo también contiene yeso, sales de calcio y sales de magnesio. El sodio intercambiable en el suelo salino puede agregar agua para formar hidróxido de sodio, que luego puede combinarse con el dióxido de carbono en el suelo para formar carbonato de sodio, convirtiéndose en un suelo alcalino. Las plantas no pueden crecer en este entorno de vida con alto contenido de sal, pero a algunas plantas les gusta la sal y tienen adaptaciones especiales que pueden sobrevivir aquí durante generaciones. Por ejemplo: Atriplex, Saida, Glaucus, etc. Son altamente adaptables a diferentes temperaturas y altitudes. Mientras haya suelo salado, se pueden ver en la meseta Qinghai-Tíbet o en la costa sureste. Su forma externa y estructura interna tienen muchas características similares a las xerófitas; debido a que el suelo salino causa sequía fisiológica, las plantas se vuelven suculentas y tienen un alto contenido de agua en su cuerpo, que puede alcanzar más del 90% de su peso corporal. Y se ha acumulado una gran cantidad de sal, que puede llegar a rondar el 4%, por lo que la presión osmótica del líquido celular es muy alta, que puede llegar a las 40-100 atmósferas, y el sistema radicular también está muy desarrollado, consiguiendo que las plantas Puede absorber suficiente agua del suelo con alto contenido de sal. El exceso de sal en el cuerpo puede excretarse del cuerpo a través de las glándulas secretoras de los tallos y las hojas, lo que se denomina secreción de sal.
Otro tipo de halófitas crece en las playas del sur de China, formando una especie de bosque playero: el manglar, que se compone de plantas de manglar (Figura 2), lirios marinos crinoideos, ciruelos, etc. Toda la fábrica queda sumergida en agua de mar durante la marea alta y expuesta en la playa durante la marea baja. No sólo tienen que adaptarse a la sal del agua de mar y al cieno de los pantanos, sino que también tienen que resistir el impacto de las mareas y las olas. Además de tener las características de las halófitas generales, también producen muchos pilares en la parte inferior del tronco, que se doblan hacia abajo formando arcos y penetran profundamente en el suelo para anclar firmemente la planta a la marisma. Esta raíz también tiene la función de respirar. Debido a que hay menos aire en el suelo del pantano, el tejido de ventilación del cuerpo está bastante desarrollado. Los poros hundidos y las lenticelas ayudan al intercambio de gases dentro y fuera del cuerpo. Algunos también pueden producir una especie de raíz respiratoria, que queda expuesta al suelo para el intercambio de gases. Debido al crecimiento a largo plazo en el entorno de las fluctuaciones de las mareas y el impacto del agua de mar, es difícil para las semillas obtener un entorno de germinación estable y el modo de reproducción también ha cambiado. Una vez que la semilla madura, no abandona el cuerpo de la madre, sino que se convierte en un embrión joven con un hipocótilo grueso en forma de varilla. Pueden absorber una gran cantidad de nutrientes del cuerpo de la madre, almacenarlos en el embrión joven, crecer hasta cierto punto y caer al suelo pantanoso por su propio peso. Después de unas horas, los hipocótilos desarrollarán raíces laterales. Algunos embriones jóvenes pueden ser arrastrados por el agua del mar, pero pueden crecer y desarrollarse rápidamente siempre que entren en contacto con marismas adecuadas. Este proceso se llama fenómeno vivíparo. Las plantas alpinas en la zona de la meseta, especialmente en las cimas de las montañas por encima de los 4.000 metros, no tienen nieve durante todo el año y la temperatura es extremadamente baja, con una temperatura media anual inferior a 0°C. El viento es fuerte, los rayos ultravioleta son fuertes y la temperatura media anual es inferior a 0°C. Las crestas del suelo son delgadas y hay poca agua Justo debajo de esta línea de nieve. También hay algunas plantas que no temen el frío severo y se alzan orgullosas sobre las montañas cubiertas de nieve. Por ejemplo, el loto de nieve medusa (Figura 3) tiene un cuerpo corto, nudos de tallo muy acortados y una secuencia de hojas en forma de roseta cerca del suelo, que es hemisférica, lo que es bueno para resistir los vientos de alta montaña. Y desde la superficie se pueden obtener temperaturas ligeramente más altas. No sólo puede prevenir los resfriados y reducir la pérdida de agua, sino que también refleja el exceso de luz solar, especialmente los rayos ultravioleta, para evitar daños a los tejidos del cuerpo. También tiene un sistema de raíces grueso y profundo que absorbe agua y sales inorgánicas de las grietas de la grava o del suelo pobre. Estas características morfológicas son armas importantes para que superen ambientes hostiles y también son el resultado de una adaptación a largo plazo al medio ambiente. Plantas del sotobosque Las plantas que crecen en el sotobosque son muy sensibles a las necesidades de luz, porque la luz está cubierta por la capa de árboles y arbustos, y la luz que puede penetrar en el bosque es extremadamente rara, pero la luz solar es indispensable para las actividades de la vida vegetal. Las plantas herbáceas bajo el bosque seguramente lucharán por su propia supervivencia y acceso a la luz solar, y algunas especies están evolucionando hacia la preferencia por la sombra. Por ejemplo, Araceae y French Chonglou, sus hojas se vuelven más grandes y anchas, delgadas y suaves, se extienden horizontalmente y el volumen de cloroplasto aumenta, lo que favorece la absorción de luz solar débil. Para otras especies, se convierten en epífitas, como Dendrobium nobile y Pendulum Orchid (Figura 4), que se adhieren a los troncos o ramas de los árboles, permitiendo que las plantas se eleven a espacios donde pueden obtener más fácilmente la luz solar. También se pueden ver plantas de este tipo en el bosque, cuyos tallos se han vuelto particularmente delgados y flexibles, como la camelia, el Chlorophytum y la uva serpiente. Producen órganos trepadores especiales para trepar o envolver sus tallos alrededor de otros árboles. Puede alcanzar los niveles superiores del bosque para asegurarse de recibir la luz solar necesaria para la fotosíntesis. Esta es la llamada vid. Otros se adaptan a los hábitats del sotobosque acortando sus ciclos de vida, como las anémonas del género Anemone y las corydalis del género Viola. A principios de la primavera, cuando a los árboles y arbustos de hoja caduca en la capa superior del bosque aún no les han salido hojas, es decir, cuando el sol es más brillante debajo del bosque, brotarán del suelo y rápidamente crecerán tallos y hojas. y pronto florecerá y dará fruto. En apenas unas semanas completarán toda su historia de vida. Cuando los árboles y arbustos han desarrollado completamente sus hojas, impidiendo que la luz del sol penetre en el bosque, han completado su ciclo de vida y han dejado caer sus semillas. Las plantas parásitas también se encuentran en un pequeño número de plantas del reino vegetal. Al igual que los animales, no tienen clorofila en el cuerpo, no pueden realizar la fotosíntesis y no pueden producir materia orgánica por sí mismos. En cambio, dependen de parásitos que viven en los objetos en los que están plantados y absorben nutrientes de sus huéspedes para nutrirse. Se les llama heterótrofos o plantas parásitas, como la enredadera sin raíces Cassythe filiformis y Cynomorium cynomorium. Sus hojas se han deteriorado y las plantas ya no están verdes. Aunque otras especies también tienen características parasitarias, sus raíces todavía están insertadas en otras plantas y absorben agua y algunos nutrientes del huésped. Sin embargo, sus hojas aún se desarrollan normalmente y la clorofila de las células aún se puede utilizar para la fotosíntesis y producir materia orgánica. Esto también es autosuficiente. Estas plantas se denominan plantas hemiparásitas como los lorantos y son representantes de este tipo de plantas.