植物的茎茎是怎么形成的？

植物的茎

茎是指支撑叶、花、果等器官生长的植物地上部分。茎的形状是多种多样的。常见的是直立茎，这种茎主干及分枝明显，而且直立向上。但是，在自然界中，有许多种植物因为长期适应各种特殊的生活环境，茎的功能和形态发生了种种变化，改变了原来茎的形式或直立习性。比如牵牛花、茑萝、菟丝子、扁豆和豇豆的茎，本身细长而不能直立，必须缠绕在其他的支持物或植物体上，这叫缠绕茎。草莓、蛇莓、甘薯，它们的茎是匍匐在地面上生长的，在茎的节上再长出叶和不定根，这种茎叫匍匐茎。还有一些茎，像根一样横生在地底下，这种茎就叫做根状茎，如芦苇、藕、草石蚕、姜及中药里有名的黄精、玉竹等植物的茎就是。

更为奇特的要数变态茎了。仙人掌的茎就是一种变态茎。它的茎干扁化成叶状，体表内侧的细胞内充满了叶绿体，完全可以起到叶子一样的功能，进行光合作用和蒸腾作用。常见的仙人掌有仙人球、仙人鞭、山影，等等，因为它们的祖先大多生长在干旱的环境里，在长期适应这种恶劣环境的过程中，它们的植物体演变成肥厚多汁的肉质茎，而叶子却退化成针状。在仙人掌生长得较多的墨西哥，有一种名叫强刺球形仙人掌，寿命可以达到五百年以上，直径2～3米，茎可长成重至数千斤的巨球。另一种高大柱形的仙人掌，茎高十余米，虽无常见的绿叶，但那玉柱般的身躯平地拔起，堪称壮观。变态茎的另一些突出的例子是假叶树、竹节蓼、昙花等的叶状茎及土豆和天麻、荸荠和慈菇、洋葱与大蒜、百合等的块茎、球茎和鳞茎。叶状茎，茎变为叶状并可代替叶进行光合作用；而块茎、球茎或鳞茎却变成了块状或者球状，或者鳞片状埋在地下成了贮藏器官，骤看起来，真有点面目全非，一般都不以为那原来是植物的茎，反而往往错把它们当成植物的根。

除了上面所说的一些茎的形态之外，丝兰的茎却别具一番风趣。丝兰生长在美国阿利桑那州，它的茎通常也向上长，但一遇到暴风雨，茎的主干就向下弯，弯入土中的部分则又会长出新根，这样就使直立的丝兰变成了拱门状的弯形茎丝兰。此后，在拱形的茎上又可长出新枝。因此牧马人就常常喜欢把马拴在这种弯成了拱形的茎上。

从上面茎的种种变态来看，尽管茎变化多端，只要我们抓住了茎的几个主要特征，那就是：它有节、有叶（有时退化成鳞片状或针刺状）和腋芽的痕迹这些特点，就不难与无节，无叶、无芽的块根（红薯、大丽菊等）相区别。

植物在生长发育过程中，需要大量的水分和有机营养。有人曾经计算过，植物每形成1千克干物质所消耗的水分：小麦是271～693千克；玉米是239～495千克；向日葵是490～577千克。从这些数字，可以看出茎的运输任务是多么繁重。

物质在茎内的运输，基本上沿两条渠道进行。一条是由根把吸进来的水和溶在水里的无机盐，经导管运输到叶、花、果；另一条是由叶把制造出来的有机物质，经筛管送到根等其他器官。

先让我们来看看茎内的导管吧。把一条带有叶子的枝条放到水里切断，并且把它立即插入滴有几滴红墨水的水里，在太阳光下照射几小时以后，再把枝条纵向剖开，这时你可以看到，茎内有一条条红色的细纹，这些细纹就是植物运水的管子——导管。导管由很多长形细胞连接而成，细胞两端的细胞壁都已消失，好像竹竿把节打通了的情形一样。由于叶子蒸发水分时的拉力，以及水分子本身的内聚力，使水在导管里成为一条连续不断的水柱，从而把叶和根连接起来。这样就使水和溶在水中的无机盐类，能源源不断地沿着导管运送到植物的各个部分。

韧皮部里的筛管，是运输有机物质的主要场所。筛管也由很多细胞连接而成。不过，在筛管细胞的连接处，细胞壁未完全打通，而由一层像米筛一样有很多细孔的“筛板”隔着。另外，筛管细胞是活细胞，这与死的导管细胞也是一个明显的区别。

水在导管中运输的速度，最快的每小时约45米，慢的也可以达到每小时5米。在一般草本植物里，由于植株矮小，溶在水中的无机盐被吸入根部以后，大约经过10～20分钟就可以达到叶。而由叶片制造出来的有机物质，在筛管里运行的速度就慢得多，每小时大约为0．7～1．7米。一般农作物，有机物质由叶运到根，大约需要30～60分钟。

这里所说的运输系统是指绿色开花植物而言。至于那些低等的、构造简单的藻类、菌类，有的只由一个或几个细胞组成，它们很容易从所处的环境中直接获得水分和养料，这样就不需要什么专门的运输机构了。