植物遍布全球，它們生長在不同的環境中，有的生長在干旱的沙漠里，有的生長在巍峨的高山上，有的生長在濕潤的雨林里面。這些不同生境的植物各具特點，沙漠植物肥厚多汁；高山植物低矮耐寒、雨林植物繁茂旺盛。從進化論的角度來講，這些特征都是植物為了適應所在的環境而逐漸演化出來的。例如沙漠植物，沙漠缺少水分，為了適應這種缺水的環境，植物演變出節水和儲水的結構。葉片退化為尖刺，減少了水分的蒸發；莖變得肥厚多汁，變成了儲水的容器。它們的生活習性也會發生變化，比如可以迅速開花結果，只要有一場雨，就可以短時間內完成開花傳粉受精的過程，完成產生后代的任務，然后再靜靜等待下一場雨水的到來。

而對于水生植物，為了適應水生環境也演化出一些有趣的形態結構。首先為了漂浮在水面，水生植物的器官產生了一些特異的變化。這種變化有的表現在葉片上，有的表現在莖上或者其他部位。例如菱角，它的葉柄中間有一個氣囊，例如水鱉，它的葉片背面有隆起的氣囊。這些氣囊就像泡沫一樣，可以產生浮力，讓植物體漂浮在水面上。另外我們知道植物生長需要水、空氣、營養和陽光。水生環境中有充足的水分，營養和陽光視環境而定，一般并不缺乏，但水里缺少空氣，只有少量的空氣溶入其中。水生植物要獲得空氣就不能像陸生植物那樣便利。這些氣囊同時也可以吸收儲存空氣，通過中空的莖傳給植株水下的部分。例如，再力花的莖就有很多中空的孔道，將莖截取一部分，對著一頭吹氣，氣體就會從另外一頭出來。

有些水生植物整個植株都在水下，它們是如何獲得空氣的呢？事情是這樣的，我們知道空氣是可以溶解在水中的，雖然量比較少，但只要充分吸收、好好利用，還是可以滿足需求的。例如眼子菜，它是沉水植物，它的葉片非常薄，在顯微鏡下觀察它的葉片的細胞時，就可以發現，細胞壁也非常薄，這種結構對吸收水里的空氣非常有利，擴大了植株單位體積和水體接觸的面積，薄的細胞壁也讓氣體交換更通暢。

水生植物不只是莖葉有適宜水生的結構，它們的根、花、果實、種子以及生活史等都有相應的特異性變化。從進化歷史上看，植物是單系起源，來自一個共同的祖先，后來分散到全球，在自發突變和環境選擇的作用下，產生豐富多樣、多姿多彩的多樣性。水生植物只是其中很少的一部分，但通過詳細了解這一部分，我們可以了解植物進化的特性和動力，了解自然規律，了解表象背后的潛在原因，對植物界乃至生物界形成一個系統的觀點。

（科普開放部 楚海家）