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显微镜下:神奇的植物王国
08-16 07:40:12 来源:国家地理中文网

绿色植物随处可见,我们对它们也都习以为常。不过,忽略它们会成为我们的损失:当把绿色植物置于显微镜下时,我们会发现这些植物朋友们其实非常神奇。

为了繁殖后代,有些植物会将毫不知情的动物当作花粉或种子的传送者。由于植物无法移动,它们会利用令人难以置信的毒素和刺激物来对抗食草动物,而这些物质常被人类当作香味。有些植物甚至选择主动出击,利用酸浴或刺针笼来捕捉动物。

最令人印象深刻的莫过于植物找到了利用阳光的方法。数十亿年来,绿色植物一直利用阳光将二氧化碳和水分合成糖类和氧气,进而用于自身的生长和繁殖。通过光合作用,绿色植物还能向地球排放1000亿吨碳化合物,同时产生地球上多达40%的降水。

因此,在我们下次吃沙拉的时候,千万要记住:绿色植物其实并不简单。

为了繁殖,苔藓会将其精子和卵子结合在一起,形成一个细胞,这个细胞可发育为尖端附带一个孢子囊的茎,图为该细胞的横截面。孢子在孢子囊中发育成熟,之后孢子囊迸裂,孢子便散发出去。

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1875年,多花黄精首次得到科学描述。多花黄精是多年生植物,主要生长于欧洲和亚洲温带的遮阴处。多花黄精茎的弯曲处都会开花,叶子的数量为8-17片。

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从这株铃兰的叶表皮上,可以清楚地看到其用于气体交换的气孔。每个气孔两侧有两个保卫细胞,当保卫细胞吸水或失水时气孔就会张开或关闭。

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椴树包括数十个品种,主要分布于北半球的温带地区,图为椴树茎的横截面。在北美、欧洲和亚洲,椴树分别有不同的叫法。

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一朵勿忘我花的花药中充满着花粉。花药是花朵雄蕊顶部富含花粉的囊状部分。

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苔藓的孢子囊生殖方式非常适合这种吸水性植物。植物学家已经发现了近10000种苔藓,一些苔藓化石可追溯到3亿多年前。

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一朵地钱花的花药上堆积了大量的花粉粒。

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这些梦幻般的球体是番红花的花粉粒,番红花是鸢尾属植物的一种 。

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1400多个黄花柳的花粉粒首尾相连排在一起,长度可达2.5公分。

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从一根落叶松茎的横截面可以看到,其外表面覆盖着大量绿藻。绿藻是水生光合生物,可以以单个细胞、菌落或简单组织的形式生存。虽然许多藻类被视为植物,有些藻类实际上是细菌或原生生物。

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一朵地钱花的表皮上分布着大量气孔。植物可通过气孔吸入气体,因此气孔的数量与大气中的二氧化碳含量密切相关。当大气中的二氧化碳非常多的时候,植物需要较少的气孔就能获取足够的二氧化碳,反之亦然。根据它们之间的这种关系,研究叶子化石的科学家已经获取了地球过去3亿年二氧化碳含量的记录。

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芦笋的茎充满维管束,也就是植物内部一束束的管道运输系统。维管束的木质部可运输根部的水分和溶解态营养物。维管束中部的韧皮部可将叶子中的糖类运输到植物的其它部位。

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虽然苔藓(moss)和石松(club moss)的英文名字相似,但其内部结构却相去甚远。苔藓没有维管组织,就像图中展示的一样,石松却拥有高度组织化的内部管道系统,使其能长得更加高大。

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从这根松针的侧面图可以看到,菌类已入侵其中。与动物一样,植物也可能感染疾病。持续的气候改变预计会改变这些疾病对植物的影响,因为植物必须应对更高的温度、比过去更多或更少的水。

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许多微星藻漂浮在一些泥炭藓叶子附近,前者是一种单细胞绿藻。1848年,微星藻第一次得到科学描述,这种淡水物种因其近乎一分为二的外表而得名。

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在偏振光的照射下,一片泥炭藓叶子附近的一个单细胞梭形藻发出了微弱的光。

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一件外星艺术品?一个前卫的陶器?图中的精细结构其实是浮游生物硅藻的硅酸盐骨架。虽然硅藻十分微小,但地球上1/5的光合作用都由它们进行。硅藻为人类提供呼吸所需的氧气,同时维持着海洋食物链的运转。

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固着生物是指固着在水体沉积物上的细菌、藻类和其它微小生物的集合。固着生物可包括单细胞生物太阳虫(左)和可进行光合作用的硅藻(右)。

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对称多棘鼓藻形似两个刺状的椭圆形饰物,即使放在建筑大师弗兰克·劳埃德·赖特的家里也不显得突兀。科学家于1849年第一次对这种藻类进行科学描述。

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超过215种植物能够产生草酸钙晶体。有些草酸钙晶体以晶簇的形式存在,比如图中菠菜叶片上的这个草酸钙晶体,可通过刺激潜在的食草动物来保护植物。

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图中的物品并非装满草的双耳细颈椭圆土罐,而是扫描电子显微镜下的蒲公英花朵的未成熟子实头。

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在这幅横截面图中,三月花葵的内部结构显露无遗。

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在偏振光的照射下,这些菠菜组织的内部管道系统显露了出来。

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一片叶子的内部充满名为叶肉的海绵组织,其中充斥着叶绿体。该组织是植物产生奇迹的地方,叶绿体与二氧化碳、太阳光和水发生反应,产生糖类和氧气。

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原标题:显微镜下:神奇的植物王国

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