光合作用是植物将阳光转化为生存和生长所需的能量(糖)的过程。对于大多数植物来说，这种情况发生在含有叶绿素的叶子中;一种对光合作用至关重要的绿色色素，因为它吸收光。

然而，一些植物已经进化出非常规的光合作用方式。最近，SuetsuguKenji教授及其同事发现无叶附生兰花可以通过其根部进行复杂的光合作用。附生植物通常被称为“空气植物”，因为它们生长在其他植物或物体的顶部，而不是附着在地面上。

这种特殊的无叶兰花的绿色根和与其密切相关的多叶兰花物种的叶子都显示出大量的光合色素含量、高光合电子传输活性和夜间CO2吸收，以及高光合能力气体交换。换句话说，这些发现表明它的根以与叶子相似的方式进行光合作用。

鉴于人们普遍认为叶子是光合作用的高度特化器官，无叶现象作为植物进化中的一个显着特征的出现是一个引人入胜且具有挑战性的话题。然而，一些兰花具有能够进行光合作用的含叶绿素根，这对植物的光合作用和吸水功能有很大贡献。有趣的是，某些附生兰花(以下称为“无叶附生兰花”)具有绿色气生根、短茎和高度缩小的鳞片状叶子。

无叶附生兰花表现出一种独特的无叶类型，其特点是枝条大量减少，导致没有净碳增益。根是植物可以用来产生自身能量的唯一器官。因此，假设它们的根比密切相关的多叶物种的根更专门用于光合作用。然而，人们对无叶附生兰花根的光合功能知之甚少。

Taeniophyllum属。幸运的是，出于比较目的，日本Taeniophyllum物种T.aphyllum通常与多叶的密切相关物种Thrixspermumjaponicum同时出现。研究人员的目标是通过比较Ta的光合作用特性，提高对无叶附生兰花如何进行光合作用的理解。aphyllum气生根与Th.日本刺参的叶和根。

(A)植物器官(叶和/或根)的放射发光照片。颜色条刻度显示相对14C强度。(B)植物器官样品的14C活性，通过液体闪烁计数测量。值和误差线表示平均值±标准误差。不同的字母表示具有统计学意义的差异(p<0.05)。图片来源：KenjiSuetsugu

结果表明，无叶附生兰科植物根系的光合效率明显高于同一地区共生的近缘多叶兰科植物。此外，缺乏气孔(可在植物与周围环境之间交换CO2和水的细胞结构)的根表现出类似于Th的夜间CO2摄取。japonicum叶子，可能是由根部专门的通气细胞促进的。

这些发现与人们普遍持有的关于光合作用和根的典型作用的看法相矛盾。该研究由Suetsugu教授(神户大学科学研究生院)领导，并于2023年2月14日在NewPhytologist在线发表了一篇论文。