為什麼沙漠裡的仙人掌多,仙人掌為什麼長在沙漠裡?

2021-05-25 17:38:13 字數 4974 閱讀 4060

1樓:姜芽

為了能生存下去,植物就要改變自身的結構和生活方式,千方百計地從土壤裡吸取水分,同時要減少自身水分的消耗。只有這樣,才能在惡劣的環境中生存下去。

仙人掌的莖厚墩墩的肉很多,漿液也很豐富,可以貯藏大量的水分。植物水分的消耗主要部位是葉子,為了減少消耗,儲存體內的水分,在乾旱的條件下,仙人掌的葉子就慢慢地退化了,漸漸地變成了針狀,這就是仙人掌的刺。

葉子是吸收二氧化碳,利用太陽光進行光合作用的重要器官,仙人掌的葉子退化了,還怎麼進行光合作用?不能進行光合作用,仙人掌的莖是綠色的,可代替葉子進行光合作用,製造出體內所需要的各種物質。

由於仙人掌的生存環境比較惡劣,長期的生長進化過程中,為了減少蒸騰,節約水分,葉子進化成了刺,莖變得肥厚而肉質化,能夠儲存大量水分,進行光合作用。

2樓:匿名使用者

無論在熱帶雨林還是在乾旱的沙漠,我們都可以看到仙人掌。它們能在乾旱少雨且不知何時下雨的沙漠裡生存,這是它們最非凡的特性。它們是如何生存的?

科學家發現它們有驚人的策略來解除它們的乾渴。

通過夜間活動,使用更好的辦法來產生能量,並讓它們的胳膊保持多刺的打扮。進化生物學家艾利克-愛德華茲說:「仙人掌進化了應對乾旱的一整套適應性,使其在沙漠中得以生存。」

愛德華茲與耶魯大學的邁克爾-多納河最近確定了pereskia(一個包括了17個種的葉狀灌木叢和樹木的屬)是仙人掌的祖先。而且,此仙人掌祖先第一個展示了仙人掌的這些節水策略,時間大約在二千萬年前。此發現發表在6月出版的《美國自然學家》雜誌上。

危險的交易

所有植物都有氣孔——皮上的小孔,氣孔開閉以吸收二氧化碳。當進行光合作用時,植物就將吸收進來的二氧化碳變成食物——糖。在沙漠裡,此過程很棘手,因為氣孔每次開放,水就會從氣孔裡跑出來。

「如果你想盡力儲存水,就不能開啟氣孔,因此,開啟氣孔和水份流失是一個冒險交易,」 愛德華茲表示。

許多植物在白天開啟它們的氣孔,而仙人掌和其它夜間植物如龍舌蘭和蘆薈在夜間開啟它們的氣孔。因為,夜間溫度較、沒有太陽和細小的微風有利於仙人掌保留水份。但在夜裡,仙人掌不能利用太陽能將二氧化碳轉化成它所需要的糖,因此,此苦命的植物只得貯存一些二氧化碳以備第二天使用。

第二天太陽一升起,它就開始製造糖。

其它有用的特性

仙人掌還進化了肉質組織、蠟質**和尖尖的刺,還有專業化的根系使它們在這種艱苦生態環境下能具備全部的生長優勢。樹幹充當水庫,根據其蓄水的多少可以膨脹和收縮。皮上的蠟質保護層可保持溼氣,減少水份流失。

尖尖的刺可防止口渴的動物把它當成免費飲料。

在一些仙人掌中,刺還能收集雨水,像漏斗似的讓寶貴的雨滴落到它的根上。

驚人的策略

你可能認為仙人掌會長出深深的根,深扎到地下尋找可持續**的地下水。其實相反,它們通常發展眾多的淺根,只紮在地表下一點點,根系分佈能擴充套件到它周圍的幾英尺,以儘可能地吸收水。

當下雨時,仙人掌會發出更多的根。當乾旱時,它的根會枯萎、脫落以儲存水份的**。愛德華茲說:

「仙人掌與水的結合比與它生長的土壤的結合更為密切。生長時,仙人掌冒著水份流失到土壤的風險,因此,它就不得不將自己與土壤分開。」

他們稱:「仙人掌的形成代表了植物形狀和功能密切聯絡的一個最顯著的例子,一個多肉質的,生長壽命長的光合作用體系使得仙人掌可以在極端乾旱的條件下存活,並保留了很好的含水組織。」

最近分子多型性研究證實了仙人掌和其它植物都有相似的節水策略,使它們能在沙漠裡安營紮寨。愛德華茲說:「這是成功策略的一個好例證。這些植物在這些環境下真的做得很好。」

3樓:大紫草塢

因為仙人掌需要的水分比較少,

適合在乾旱的沙漠生長

4樓:匿名使用者

因為其他的大部分植物在沙漠裡生存不了,只有仙人掌能適應沙漠苛刻的環境,所以沙漠中仙人掌比較多。

仙人掌為什麼長在沙漠裡?

5樓:追尋複製者

因為仙人掌能夠適應沙漠的生存環境。

仙人掌擁有厚厚的葉莖,莖由貯藏細胞組成,這些貯藏細胞內含黏液性物質,可避免水分的流失。因此這些葉莖中其實儲存了大量水分,而並不是仙人掌本身不需要水。

在沙漠中常年生存的仙人掌也產生了適應性的特徵,它們的枝幹內是空的,裡面都是水分。其次,很多植物的葉子都很扁平鋪張,這就增大了水分的蒸發面積。

而仙人掌則不同,它們的葉子早已進化為了針狀,這些針狀刺的表面還有一層蠟質層,它們都是為了減少水分的蒸發。這樣一來,蒸發的水分減少了,相當於自己本來儲存的水會多一些。

最後,沙漠中仙人掌的根系都非常發達,可以達到地下數十米。它們吸收水分的能力也很強,這會為其儲存大量的水分。同時,這也是一種對乾旱環境的適應。

6樓:又雙叒來咯

仙人掌原來生長在熱帶或**帶的乾旱地區,乾旱的土壤是很不利於植物生長的。為了自己能生存下去,植物就要改變自身的結構和生活方式,千方百計地從土壤裡吸取水分,同時要減少自身水分的消耗。

為了適應乾旱的環境,仙人掌的葉子退化成針狀,來減少水分蒸發,而仙人掌的莖卻是肥厚多汁的,表皮還有又厚又硬的蠟質保護,避免強光的照射。

仙人掌根系龐大,吸收水分的能力很強,善於收集微量的水分。一遇降雨它就會在表層長出許多新根,大量吸水。仙人掌的大根有很厚的木栓組織保護,能在灼熱的沙石上頑強生活而不會幹死。

有些大仙人掌的壽命可達數百年。

7樓:笑笑科普

大家都知道 沙漠裡乾旱缺水 植物稀少 不過仙人掌卻能在如此艱苦的環境中存活 它有什麼獨門妙招呢?

8樓:匿名使用者

和魚為什麼生活在水裡是一個道理,自然適應的結果

為什麼沙漠裡有仙人掌??

9樓:笑笑科普

大家都知道 沙漠裡乾旱缺水 植物稀少 不過仙人掌卻能在如此艱苦的環境中存活 它有什麼獨門妙招呢?

10樓:匿名使用者

我翻閱百科全書,知道了為什麼在一向被稱為「不毛之地」的沙漠裡,仙人掌卻能夠傲然生存,繁衍不息:仙人掌在乾旱的環境中,葉退化成針狀,以減少水分的蒸發;莖肥厚多汁,有發達的薄壁組織細胞貯藏豐富的水分;莖的表皮有厚而硬的蠟質作為保護層,或生有密集的絨毛,保護它不受強光的照射,降低水分蒸發。仙人掌的根分支多,根系龐大,能吸收降落不多的雨水。

一遇降雨,它就會在表土層長出許多新根,大量吸水。它的大根有很厚的木栓組織保護,能在灼熱的沙石上生活而不至於乾死。有人實驗,6年不給仙人掌澆水,它還頑強的生活著。

據說一些大仙人掌的壽命可達數百年。世界上最大的仙人掌,高達15—18米,直徑30—60釐米,重10餘噸,裡面可以貯藏上千公斤的水。行人口渴了,就可以隨時挖取多汁的莖肉解渴。

沙漠裡的仙人掌為什麼能長得很大

11樓:匿名使用者

植物的地上部分和地下部分存在一定的尺寸比例的。在沙漠裡仙人掌會長出深深的根,深扎到地下尋找可持續**的地下水。其地上部分也相應長高,這樣才能通過蒸騰作用將地下僅有的水分為己所用。

當下雨時,仙人掌會發出更多的根。當乾旱時,它的根會枯萎、脫落以儲存水份的**。仙人掌與水的結合比與它生長的土壤的結合更為密切。

生長時,仙人掌冒著水份流失到土壤的風險,因此,它就不得不將自己與土壤分開.

仙人掌的形成代表了植物形狀和功能密切聯絡的一個最顯著的例子,一個多肉質的,生長壽命長的光合作用體系使得仙人掌可以在極端乾旱的條件下存活,並保留了很好的含水組織.

最近分子多型性研究證實了仙人掌和其它植物都有相似的節水策略,使它們能在沙漠裡安營紮寨。愛德華茲說:「這是成功策略的一個好例證。這些植物在這些環境下真的做得很好。」

12樓:匿名使用者

長的越大儲存的水就越多,就越不會枯死

沙漠裡的仙人掌為什麼活的那麼久

13樓:小冰銀蕩

植物的(故鄉)是終年乾旱少雨的(沙漠)。普通的植物在那裡很難生存,因為它們每天要向外界蒸發水,而乾旱的土地又不能及時提供足夠的水,這樣植物就會(枯萎)。而為了植物能在沙漠裡(生存)下去,它寬大的葉子變成了渾身的刺。

這些刺又硬又尖,水不容易從體內蒸發出去,葉子也就不會水了。同時,身上的刺還能從空氣中慢慢地(吸收)水,使其保持很強的生命力。 仙人掌大多生長在乾旱的環境裡。

有的呈柱形,高10多米,重量約兩三萬斤,巍然屹立,甚為壯觀。一些長著棘刺的仙人球,有的壽命高達五百年以上,可長成直徑兩三米的巨球,人們劈開它的上部,挖食柔嫩多汁的莖肉解渴充飢。仙人掌類植物還有一種特殊的本領,在乾旱季節,它可以不吃不喝地進入休眠狀態,把體內的養料與水分的消耗降到最低程度。

當雨季來臨時,它們又非常敏感地「醒」過來,根系立刻活躍起來,大量吸收水分,使植株迅速生長並很快地開花結果。有些仙人掌類植物的根系變成胡蘿蔔狀,可貯存七八十斤水分。曾經有人把一個仙人球包在乾燥的紙袋裡放了兩年多,儘管有些皺縮,但一種到盆裡,澆水後又很快長出了新根,並恢復生長。

仙人掌以它那奇妙的結構,驚人的耐旱能力和頑強的生命力,受到人類的賞識。 仙人掌光合作用的生理特性:景天酸代謝植物 (cam-植物 "crassulacean acid metaboli**" (cam))屬於c4類植物。

代表性的植物有仙人掌, 鳳梨和長壽花。 要在乾旱熱帶地區生存下來,cam-植物發展出一套生存策略,co2-的固定將於卡爾文迴圈在時間上分開。這樣就可以避免水分過快的流失,因為氣孔只在夜間開放以攝取co2。

純粹的c4類植物對二氧化碳固定實行的是空間分離 (通過兩種細胞型別實現, 葉肉細胞和維管束鞘細胞) 。而景天酸代謝植物則服從以下晝夜節律: 晚上:

co2吸收和固定於磷酸烯醇式丙酮酸(pep)。生成的草醯乙酸(oa)會被還原為蘋果酸,並儲存於細胞的液泡中。該過程中伴隨有酸化,ph值降低在日間光反應裡產生的還原物質也會在這裡發揮作用。

日間: 在液泡裡的酸性物質(主要是蘋果酸,但也有天門冬氨酸)會被脫羧。釋放的 co2進入卡爾文迴圈。

cam-植物必須準備足夠的磷酸烯醇式丙酮酸以供夜間co2固定使用。為此植物在日間儲存澱粉,晚間它們將通過丙酮酸轉變為磷酸烯醇式丙酮酸。 cam途徑大概就是這樣的,它實際上是把光合反應的前後分成了兩個大步驟,一個在白天進行,也就是所謂的光反應階段,在這一階段,通過吸收光獲能,電解水,放氧,產生還原力;然後晚上進行光合作用的後半步——c02的固定。

仙人掌為什麼可以在沙漠中生活,仙人掌為什麼能在沙漠中生存

原因 仙人掌是叢生肉質灌木。它的儲水能力在植物中是一流的。仙人掌擁有厚厚的葉莖,莖由貯藏細胞組成,這些貯藏細胞內含黏液性物質,可避免水分的流失。因此這些葉莖中其實儲存了大量水分,而並不是仙人掌本身不需要水。在沙漠中常年生存的仙人掌也產生了適應性的特徵,它們的枝幹內是空的,裡面都是水分。其次,很多植物...

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