探索生命《生物學》134
Bach Cantata for Advent Herz und Mund und Tat und Leben BWV 147
1.
葉子是光合作用的主要器官。葉子演化成適合光合作用的構造，葉片又寬有扁，以做出吸收光合的最大表面積。錯綜複雜的葉脈將水和無機營養物，輸送到各處的葉細胞。
2.
光合作用所需的二氧化碳與其他大氣中的氣體，通過表皮的開口「氣孔stomata」進入葉片內部；葉片的葉肉組織內有大量的細胞間隙，每個葉肉細胞表面有極高的比例，暴露在細胞間的空隙，這些空隙彼此相連。
3.
只要「氣孔」敞開，氣體便可自由地在葉片周遭的大氣，和葉片內的空間流動；這使得「二氧化碳」能在細胞間的空隙循環流動。
4.
「二氧化碳」溶解於「葉肉細胞」表面的「薄水層」，然後擴散到細胞裡面，成為光合作用的材料。光合作用產生的「氧氣」，可用於細胞的「呼吸作用」，或者移到葉肉細胞間的空隙，經由打開的「氣孔」，擴散到外面的環境。
根部系統的大表面積，有利於無機養分的吸收 Root Systems Present a Large Surface Area for Absorption of
Inorganic Nutrients
5.
植物的根，有許多功能，根吸收水或礦物質這類無機養分。根的功能是儲存與輸送養分，將植物固定於土壤。
6.
植物的根，其長度遠超過絕大多數人類的想像。當我們把植物從土壤拔起來，我們通常無法將根系全拔起來；大部分細小的根鬚深埋土中，所以拔出植物的時候，那些細小的根鬚會被拔斷。
7.
我們曾經提過有機體的表面積與體積比例的問題，當細胞或有機體的體積變大，它們體積增加的速度，遠比表面積快。
8.
大型多細胞有機體，必須要有夠大的表面積吸收養分，才能支援大體積所需的養份；如果有機體吸收區域，限制在身體的某個區域，例如吸收區域只限於根，那麼「吸收面積必須夠大」這個問題，便顯得十分重要。
9.
許多有機體演化出高度分岔的根，擴大表面積，來解決這個問題；在同體積下，高度分岔的根，產生的表面積，遠大於未分岔的根。
10.
根部系統大量分岔，強化植物對環境的適應性。舉例來說，黑麥的高度低於1公尺，卻有1千4百萬條分岔的根，這1千4百萬條分岔的根加起來總長度達到600公里。
最先長出的一級根，分支長出二級根The First Formed Primary Roots Branches to Produce a Secondary
Root System
11.
種子最先生長出來的根部系統稱為一級根primary root。接著，一級根分支長出二級根secondary
roots，如此便長成「根」。
12.
如果一級根分支衍生無數的細根，沒有任何一條根是主幹，例如，一般的草與三葉草的根，這種植物的根稱為鬚根系fibrous
root system；
13.
如果二級根生長出來後，一級根仍是根系的主幹，這樣的構造稱為軸根系taproot
system，蒲公英、甜菜、蘿蔔都是軸根系植物。
14.
軸根系的根，經常轉化成儲存養分的器官。所有植物的根，都有儲存養分的功能，但是軸根的儲存功能特別強。
15.
根還有另一種增加吸收力的方法，在小根末端之後的根條，通常會有一區域長出密密麻麻的髮狀根毛，這些根毛是根的表皮延伸而成的。
16.
每條小根的根毛區域並不長，但是因為根毛的數量非常大，因此能提供根部非常大的吸收面積。裸麥有140億條根毛，表面積達400平方公尺。
17.
根毛的功能不僅是吸收水分和礦物質，還能固定植物，使根的生長末端能穿透土壤。
參考資料：
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