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  • 1 # 科海一葉扁舟

    樹木的樹皮在外,木質層在內不是進化的弊端,恰恰相反,樹幹的結構是樹木上億年進化之路的完美選擇。

    陸地上的樹木從上古時期的苔蘚進化至蕨類,進化至裸子植物,進化至被子植物。十億年的進化過程形成了現在我們看到的模樣,樹幹的外形結構是進化途中的最佳選擇還是存有弊端?咱們就來分析一下。

    樹幹的結構組成及各部分的功能

    首先,我們需要了解樹幹是由哪些部分組成的,每一部分的功能有哪些。日常生活中,我們講樹幹是由樹皮和木質部組成。這個樹皮也是提問的朋友所指的結構層。

    在生物學中,樹幹可分為四層,由外到內分別為樹皮、韌皮部、形成層、木質部(細分為邊材和心材)。生活中所講的樹皮為前兩層。

    樹皮

    可分為外表皮、周皮以及內裡的韌皮部。外表皮由角質化的細胞組成。周皮是韌皮部和外表皮之間的部分,周皮形成後,外表皮即脫落。周皮內的木栓是樹皮外層的主要成分,能隔絕水分和氣體透過。

    2.韌皮部

    韌皮部是指植物體內具有運輸同化產物、貯藏和支援功能的一種複合組織。韌皮部在木質部的樹幹和周皮之間,是樹皮內部輸送營養的結構。可以將葉子光合作用的產物輸送到各部去,包括糖類、蛋白質、氨基酸、維生素、無機鹽和激素等。

    3.形成層

    形成層(英文cambium)指植物根和莖中,位於木質部和韌皮部之間的一種分生組織。這一層雖然十分薄,但是樹幹的生長部分,所有其他細胞都是自此層而來,故名形成層。

    4.木質部

    木質部分為邊材和心材。木質部指植物體內具有輸導和機械作用的一種複合組織。邊材輸導水和溶於水的無機鹽。心材為老化的邊材,給植物提供機械支撐。

    由樹木的生長環境看進化對樹幹結構的選擇

    我們明確了樹幹結構,那麼就來解決問題。提問的朋友提出的問題粗看之下不無道理。樹皮和韌皮部是輸送營養的重要通道,藏在樹幹中部是不是更保險呢?

    我們要從樹的生長環境來看這個問題。樹木不像動物,是沒有天敵的,它主要的競爭對手就是同類。樹木競爭的殘酷性一點不比動物弱。樹木一生也在進行殊死搏鬥。

    樹木的爭鬥主要就是搶奪Sunny,誰能長的高,長的快,誰就能更好的讓樹冠進行光合作用,並和其他勝出樹木的樹冠聯手遮天蔽日,讓生長慢的樹木滅絕,然後瓜分土壤資源。

    樹木的爭鬥手段就是比生長速度,不會像動物一樣靠身體去打鬥,不會伸展樹枝去攻擊對方的樹皮。所以在保護運輸通道和提高生長效率裡面,最迫切的是後者。

    樹幹的結構特點可以看出,如果木質部分在外,輸送通道在內,則形成層還是必須在外圍才可以讓樹幹直徑變粗,如此以來又必須形成單一功能的樹皮去保護形成層。結構變得更為複雜,消耗的資源更多,就會佔用原本用於長高的資源,效率變低。

    當然樹木除了同類競爭也會面臨其他危險,比如食草動物啃食樹皮、昆蟲破壞樹皮等等,但這些和持續一生的Sunny爭奪戰來說是小機率事件,關係不到整個樹木的生死存亡。

    樹木數億年下來,樹幹進化成了現在的模樣,那些生長效率低的樹木早已滅絕在進化長河中。其實樹幹圓柱的外形也是進化的選擇,因為消耗同等資源,圓柱體是面積最大的,並且圓柱體能降低空氣阻力,最大程度減小外來傷害。

    綜上所述,樹幹的結構是樹木上億年來對自然的適應,是應對自然環境最佳的選擇。生物進化幾十億年,每一個存活至今的物種,其生存本領都有獨到之處,甚至可以說全身的器官結構都是千錘百煉對自然環境的適應。

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