莲属

莲属 是一种水生植物属，花朵大而艳丽。 成员通常被称为莲花，尽管这个名称也适用于各种其他植物和植物群，包括不相关的莲花属。 成员表面上类似于睡莲科（睡莲）的成员，但莲属实际上与该科非常遥远。

只有两种已知的活莲花品种； 莲属nucifera原产于东亚、南亚、东南亚，可能还有澳大利亚，更为人所知。 它是普遍栽培的； 它被食用并用于中药。

另一种荷花是莲属 lutea，原产于北美和加勒比地区。 这两个异域物种之间产生了园艺杂交种。

莲属的叶子具有很强的疏水性（即它们表现出超疏水性），并因此得名于所谓的莲花效应。 超疏水性涉及两个标准：水滴和叶子表面之间的非常高的水接触角，以及非常低的滚动角。 这意味着水必须恰好在一个极小的点接触叶子表面，通过改变角度对叶子进行任何操作都会导致水滴从叶子上滚落。 超疏水性是由莲属叶表面通常致密的乳突层和每个乳突上突出的小而坚固的蜡质小管赋予的。 这有助于减少水滴和叶子之间的接触面积。

据说超疏水性赋予了非常重要的进化优势。 莲属是一种叶子长在水面的水生植物，它的特点是气孔集中在叶子的上表皮，不像其他大多数植物的气孔集中在下表皮，在叶子的下面。 叶子。 上表皮积水，无论是雨水、雾还是附近的水扰动，都对叶子通过气孔进行气体交换的能力非常不利。 因此，莲属的超疏水性使得水滴可以非常迅速地聚集在一起，然后在叶子受到轻微干扰时非常容易地从叶子上滚落下来，这一过程使其气孔能够正常发挥作用，而不会因堵塞而受到限制。 水滴。

莲属的一个独特特性是它可以产生热量，这是通过使用替代氧化酶途径 (AOX) 实现的。 该途径涉及与电子在线粒体中产生能量时所遵循的通常途径不同的替代电子交换，称为 AOX 或替代氧化酶途径。

植物线粒体中的典型途径涉及细胞色素复合物。 莲属中用于产生热量的途径涉及抗氰化物替代氧化酶，它是一种与通常的细胞色素复合物不同的电子受体。 该植物还在生热过程中降低泛素浓度，这使得植物中的 AOX 能够发挥作用而不会降解 在花的其他部分。

有几种关于产热功能的理论，尤其是在莲属等水生属中。 最常见的理论认为，出于多种原因，花朵的产热作用会吸引传粉者。 加热的花朵可能会吸引昆虫传粉者。 当传粉者在花内休息时取暖，它们将花粉沉积在花上和从花上吸取花粉。 产热环境也可能有利于传粉者交配； 传粉者可能需要一定的温度才能繁殖。 通过提供理想的产热环境，花朵由交配的传粉者授粉。 其他人的理论是，热量的产生有助于挥发性化合物释放到空气中，以吸引飞过水面的传粉者，或者热敏传粉者在黑暗中可以识别热量。 没有一个被最终证明比其他的更合理。

开花后，莲花的花托从主要的产热结构转变为光合结构，如光系统、光合作用涉及的色素、电子传输速率以及花托和花瓣中 13C 的存在的快速和显着增加所见，所有这些 有助于提高光合作用速率。 在这种转变之后，花中的所有产热作用都消失了。 子房受精后不需要吸引传粉者，因此当花托进行光合作用产生可增加植物生物量或果实质量的碳水化合物时，可以更好地利用花托的资源。