植物叶的形状与什么有关?

如题所述

一言以蔽之,还是那句,形态与功能相适应,长成什么样,是跟其完成什么功能密切相关的。一般的叶是扁平的形状,上表面角质层厚而下表面有气孔,就是因为这种形状可以很好地接受阳光,避免损失过多的水分,完成光合作用。人们会试图对一些叶片的特殊现象与结构进行解释,譬如说,松树的针叶通过减小叶片的相对表面积来减弱蒸腾,达到适应寒冷、干旱的环境的目的。从这个意义上说,植物叶的形状是与植物生存的环境相关的;前文的水毛茛的例子,也可以从这一角度进行解释:水生植物的沉水叶片,起到的作用除开参与光合作用,还有很大一部分是吸收,分裂的条状叶极大地增加了表面积,方便物质交换[沉水叶的另一个特点是角质层消失,水下环境不需要这种强力保水的结构]。

结构与功能相适应的一个后果,就是相似的环境会造就相似的结构。譬如干旱地区的植物,叶片就会比较小、窄、短粗,极致的情况当然是大家所熟知的仙人掌;而同样是肉质、多汁、肥厚的多肉植物,其亲缘关系却可能差得非常远。虽然多肉植物常见于几个科(景天科、番杏科、大戟科、马齿苋科、天门冬科、夹竹桃科;更多请参见wiki词条Succulent plant),但这些个科与科之间,除开少数,其实是非常非常疏远的关系。[参见被子植物APG III分类法:番杏科、仙人掌科、马齿苋科同属石竹目;景天科属虎耳草目;夹竹桃科(包含萝藦科)属龙胆目;天门冬科则属于单子叶植物…]

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第1个回答  2017-11-13

叶的形状主要是靠叶缘具有分生能力的边缘芽生区(marginal blastozone) 的生长行为决定的(Hagemann and Gleissberg, 1996)。在叶片形状(初级形态建成)决定之后,CIN-TCP转录因子通过促进分化影响叶片形状。CIN终结叶片的继续生长并开始促进组织分化,标志着发育过程开始进入次级形态建成 。接下来TCP促进初级形态建成转向细胞伸展和次级形态建成 。所以维持叶片形状的形态建成状态需要保持较低的TCP水平。

但叶片形态建成远非如此简单有,已发现若干途径,以后也可能发现更多。如REDUCED COMPLEXITY (RCO)蛋白对于小叶的发育也是必要的。RCO通过抑制小叶间区域的生长促进小叶形成,但并不影响生长素分布。这个去年发表在Science上的文章比较有意思哈,多提提。RCO在十字花科里面加倍过,但在拟南芥属中丢失了,所以呈现的结果就是,多倍化之后获得RCO之后,十字花科的叶子就变得复杂起来,拟南芥丢失了此基因,叶子又变得简单。有RCO的种和拟南芥人为丢失和获得RCO之后,叶片复杂度就发生了变化酱紫

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第2个回答  2017-11-13

我觉得如果有长期稳定的刺激(特定的环境),植物就会产生运动,而长期的运动就会产生植物的形变,这种形变也是造成植物形状不同的原因之一,气候越湿润,植物的叶片越大,反之气候越干旱,植物的叶片越小!

如迎风一面的树叶比背风一面的树叶小,并且有更多的缝隙和开口,撒哈拉沙漠仙人掌的叶子,为了保存水分,防止水分蒸发,叶子成针状。

再比如,在巴西热带雨林气候潮湿,降水量大,热带雨林的植物的叶子,为了排水,防止水分露珠在叶子上保留,叶子成大扇子状。

第3个回答  2017-11-16
叶的形状主要是靠叶缘具有分生能力的边缘芽生区的生长行为决定的。
第4个回答  2017-11-20
基因和环境两方面的结果。
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