仙人掌的光合作用是哪个部位 仙人掌进行光合作用是依靠

仙人掌的光合作用取决于(仙人掌光合作用是哪一部分)
安静物种日志
第三十九条独创性
墨西哥位于中美洲,被太平洋、大西洋和墨西哥湾环绕,拥有漫长的海岸线 。
去过墨西哥旅游的人都不会忘记墨西哥著名的旅游城市坎昆,这里无与伦比的自然风光,洁白柔软的沙滩,碧蓝清澈的加勒比海,高大茂密的棕榈树,再加上坎昆年均27℃左右的气温和咸咸湿润的海风,会让人心醉神迷,流连忘返 。
就像青岛之于东北,三亚之于中国,马尔代夫之于东南亚,墨西哥的海岸线也是老美们的后花园 。


然而,一半是海水,另一半是火焰 。呆久了会发现,三面环海的墨西哥,其实一年四季都很干燥,到处都是黄沙 。你心目中温暖湿润的海风,从来没有来过这片土地 。墨西哥象牙海岸似乎是一个非常不理智的存在 。


要了解墨西哥海岸的怪异,必须从墨西哥独特的地理位置说起 。墨西哥地形从北到南狭长,除沿海平原外,主要由高原和山地组成 。在墨西哥西海岸,常年有一股叫加州的寒流 。寒流降低了海面的温度,在海面上形成了一个低压区 。空气体总会从高压区流向低压区 。所以不仅不会有潮湿的海风从海上吹到沙滩上,内陆吹到海上的热风也会把墨西哥高原仅有的水汽全部带走 。即使是拥有20多公里海岸线的坎昆,全年也有240多天干旱 。


恶劣的环境给人类和植物的生存带来了巨大的挑战 。即使是以吉娃娃沙漠命名的多肉吉娃娃,也无法在吉娃娃沙漠腹地生存 。在这里,只有仙人掌可以随意种植植物 。
据统计,世界上有2500多种仙人掌植物,其中大约一半生长在墨西哥 。行驶在墨西哥的州际公路上,你会发现“仙人掌王国”的美誉绝非虚度 。你可以看到各种形状的仙人掌,如球拍形、圆球形、桩子形等 。


在我们一般的认知中,仙人掌是有刺的 。那些“刺”让它们看起来咄咄逼人,但实际上,那是它自己选择的适应自然环境的独特形状 。
在干旱地区,年降雨量很不均匀,往往几个月都没有下一滴雨 。那么,这几个月仙人掌是怎么熬过来的呢?
仙人掌要想减少水分的蒸发,自然要先从叶子开始 。首先,它们使叶子变得更小更薄 。新长出的仙人掌叶子还有点芽的形状,但是仙人掌树干越成熟,叶子就会越畸形 。最后,这些叶子会变成木质化的穗,再也不会消耗水分 。


当然,多刺的叶子可以减少水分的蒸发,但是叶子本身的重要功能,也就是光合作用却无法进行 。仙人掌的计划是把储水和光合作用的任务全部交给茎干,茎干原本只是为了营养运输和身体支持 。这种简化的结构不仅可以减少水运输的路径长度,还可以让穗保护作为储水的茎干 。那些想偷吃仙人掌的动物,还有那些想吃仙人掌茎的动物,都不可避免的会被仙人掌的刺扎到 。
然而,仅仅放弃叶子并不足以锁住水分 。仙人掌只要在进行光合作用,就必然需要水和二氧化碳作为原料 。水储存在仙人掌里,可以随时提取使用 。但是二氧化碳呢?空空气中有无穷无尽的二氧化碳,但仙人掌要想吸收二氧化碳,就得打开毛孔 。气孔一打开,体内的水分就会立刻消散 。这简直是一个难以解决的悖论 。


夏天,暴虐的阳光会把仙人掌的表皮加热到50℃以上,而仙人掌脚下的沙子里温度会达到70℃ 。生活在沙漠中的动物绝不会选择在白天出来活动 。他们会等到太阳下山才出来活动 。
在漫长的进化过程中,仙人掌也找到了应对烈日的方法 。它们会在凉爽的夜晚打开气孔,从空气体中吸收二氧化碳,然后通过一系列复杂的化学反应将二氧化碳储存在有机酸中 。第二天,有机酸中的二氧化碳被重新释放出来 。这样,光合作用才能顺利进行 。夜间吸收二氧化碳,白天用于光合作用的方式称为景天酸代谢 。
干旱环境下的多肉植物大多利用这种特殊的光合作用 。它的优点是可以非常巧妙的固定碳,让植物在打开气孔的时候避开强烈的阳光,从而避免体内水分的流失 。但也有缺点,景天酸代谢效率不高 。利用景天酸代谢的肉质植物在固体物质积累方面的效率低得多 。所以生长在干旱环境下的多肉植物大多生长缓慢,但也更长寿 。


作为沙漠环境的先锋,光是节水肯定是不够的 。仙人掌还必须有很强的吸水能力 。在普通人的认知里,可能会认为仙人掌会把根深深扎进土壤里,吸收这里的地下水 。可惜奇瓦瓦沙漠是典型的高原沙漠,根本没有浅层地下水 。


推荐阅读