西雙版納地區(qū)葉片對于環(huán)境的適應(yīng)

【摘要】 西雙版納是熱帶季雨林氣候，一年有明顯的旱、雨兩季，雨季的降水量占全年降水量的90%左右，植物葉尖的形態(tài)對于植物的生存意義很大，熱帶地區(qū)特有的絞殺和附生現(xiàn)象，很多變態(tài)葉對于植物花蕾的精巧的保護(hù)，以及動物與植物之間的協(xié)同進(jìn)化，根據(jù)達(dá)爾文的進(jìn)化論，基因的突變是不定向的，而基因頻率的改變則是定向的，我們會發(fā)現(xiàn)，生物的進(jìn)化是偶然中的必然，生物只有不斷地改變自己，才能更好地生存下去。

【關(guān)鍵詞】 葉片 適應(yīng)環(huán)境 協(xié)同進(jìn)化 西雙版納熱帶雨林

熱帶地區(qū)的生物物種是相當(dāng)豐富的，熱帶雨林主要分布于南北緯5°～10°以內(nèi)的熱帶氣候地區(qū)，所占面積并不是很大，但卻擁有著全球的絕大部分物種，要在一塊并不大的土地上養(yǎng)活這么多的生物，很顯然需要各種生物有一套十分完美的適應(yīng)機(jī)制，否則他們在激烈的競爭中就會難以取得一席之地。

這一次夏令營的活動我十分幸運(yùn)地來到我國僅有的兩片熱帶雨林區(qū)之一——西雙版納，西雙版納是熱帶季雨林氣候，一年有明顯的旱、雨兩季，雨季的降水量占全年降水量的90%左右，而此時則正值雨季，所以盡管地處熱帶，日平均氣溫也只有大概30℃，并不顯得十分燥熱。

來到西雙版納的第一天的早晨，我準(zhǔn)備前往西雙版納的熱帶植物園，由于剛下過雨，所以空氣比較潮濕，樹葉上還有很多的小水滴，我邊走邊觀察路邊的植物，一片大型葉的葉尖引起了我的注意，粗看一下并不覺得有什么不同，但仔細(xì)觀察卻發(fā)現(xiàn)他的葉尖十分細(xì)長，而且沒有水滴的聚積，可以看到很多小水滴通過這個特殊的尖端從葉片寬大的部位流下來，所以這一棵樹上的水滴并沒有我以往在長沙看到的那么多，這個發(fā)現(xiàn)引起了我的興趣，在走進(jìn)植物園后，我發(fā)現(xiàn)很多高大的喬木都有這樣一種特殊的尾尖葉尖，聯(lián)系到西雙版納特殊的地理環(huán)境，我猜測這應(yīng)是葉片對于環(huán)境適應(yīng)的一種明顯的表現(xiàn)，于是我決定研究西雙版納葉片形態(tài)結(jié)構(gòu)方面對于環(huán)境的適應(yīng)。

我先基本上確定了一下研究思路，由于葉的形態(tài)方面的變化受到各方面因子的綜合作用，所以葉形態(tài)的空間異質(zhì)性十分大，為了避免研究過程受到這些因素的干擾，我決定采取100株左右熱帶植物的葉片進(jìn)行分析以此來減少實驗誤差，并且統(tǒng)計這些葉片在葉基、葉緣、葉形以及葉尖的形態(tài)，同時，選取幾種當(dāng)?shù)爻Ｒ姷闹参锶~片進(jìn)行分析也是十分有必要的，于是我便在老師的指導(dǎo)下選取了大戟科的葉上花，天南星科的魔芋，以及百合科的蜘蛛抱蛋進(jìn)行了分析。

在葉基的形態(tài)方面，有86%的葉片形態(tài)為鈍形，葉緣則有78%為全緣，這兩方面數(shù)據(jù)都是比較集中的，而在葉形方面，則主要是橢圓形和卵形兩種，各占30%，葉尖則以尾尖和急尖較為集中，各占60%和20%，通過這些數(shù)據(jù)，可以從兩個方面來分析葉片的形態(tài)，其一是水分，其二則是光照，在葉尖中，大部分是尾尖和急尖，這對于排水的適應(yīng)是具有重大意義的，西雙版納的降水是十分豐富的，同時，西雙版納溫暖濕潤的氣候條件也為各種附生植物提供了滋生的溫床，植物排水有兩大意義，第一就是在機(jī)械支持方面，水分過多累積顯然會對葉片造成壓力，甚至于機(jī)械損傷，其二就是在防止植物附生方面，水分為附生植物的生長提供了很好的條件，而附生植物的生長肯定會對植物本身的生長造成不利的影響，所以植物葉尖的形態(tài)對于植物的生存意義是很大的，在葉形、葉緣方面，絕大部分植物的葉片為橢圓形、卵形以及全緣，這樣可以增大葉面積，也就增大了植物的受光面積和光合效率，同時，通過觀察，我還發(fā)現(xiàn)熱帶植物尤其是那些高大的植物，并不像溫帶地區(qū)一樣擁有十分寬大的林冠層，也就是植物地上部分投影的面積占地面的比率并不是很大，這與熱帶地區(qū)植物種群的密度有關(guān)，西雙版納地區(qū)植物的種群密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過亞熱帶和溫帶，生物之間的競爭十分激烈，所以就導(dǎo)致了生態(tài)位的嚴(yán)格分化，如果各喬木都去追求在空間跨度上的面積而放棄了高度，必然會導(dǎo)致兩敗俱傷，所以才會出現(xiàn)這樣精密的適應(yīng)。

在選取的幾種熱帶典型植物的葉中，他們在形態(tài)上各異，但是結(jié)構(gòu)上有一個共同的特點(diǎn)，就是葉面光滑，同時通過切片觀察我發(fā)現(xiàn)這三種植物葉的角質(zhì)層都比較薄，聯(lián)系到這三種植物都不是高大的喬木，大都生活在林冠層的下層，并沒有陽光的直接過多的曝曬，（即便有，光滑的葉面也可以反射大部分光，起到保護(hù)葉片的作用），同時也沒有缺水的煩惱，所以在保水方面也沒有高要求，并不需要很厚的角質(zhì)層來減弱蒸騰失水和避免陽光傷害，故發(fā)展出了這種較薄的角質(zhì)層，有利于植物進(jìn)行蒸騰作用并促進(jìn)物質(zhì)代謝。

在西雙版納，我還觀察到了許多奇妙的現(xiàn)象，看到了熱帶地區(qū)特有的絞殺和附生現(xiàn)象，很多變態(tài)葉對于植物花蕾的精巧的保護(hù)，以及動物與植物之間的協(xié)同進(jìn)化，很多精巧的適應(yīng)機(jī)制在熱帶地區(qū)資源與環(huán)境的競爭之間被發(fā)展了出來，這與我們的社會也有很大的相似之處，突然發(fā)現(xiàn)在自然的變與不變之中總是存在著某種必然的聯(lián)系——很難用語言來表達(dá)。

如今隨著科學(xué)的發(fā)展，我們對于這個世界的現(xiàn)象有了更為本質(zhì)的認(rèn)識，但對于我們自己——生命卻并不是十分了解，很多人問：“我們的出現(xiàn)到底是偶然的還是必然的？”很多科學(xué)家都為此努力了一生，希望通過了解生命的本質(zhì)來更好地了解世界，而達(dá)爾文的進(jìn)化論似乎給了我們一些啟示。

根據(jù)達(dá)爾文的進(jìn)化論，基因的突變是不定向的，而基因頻率的改變則是定向的，我們會發(fā)現(xiàn)，生物的進(jìn)化是偶然中的必然，生物只有不斷地改變自己，才能更好地生存下去。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬煒梁. 植物學(xué). 高等教育出版社.

[2] 沈銀柱.進(jìn)化生物學(xué).高等教育出版社