在光合作用的過程中，最初形成的基本化合物的最小單位是一由三個碳原子組成的，叫做C3植物。后來，又發(fā)現(xiàn)了基本單位是四個碳的植物，叫做C4植物，以區(qū)別于C3植物。C4植物生長在熱帶高溫干旱光照強的地區(qū)。高溫下植物會關閉氣孔，二氧化碳濃度降低。C4植物可以利用低濃度的二氧化碳，所以生長受的影響不大，而C3植物則因為得不到二氧化碳停止生長。但是C4植物在溫度較低、晝夜溫差大的環(huán)境下生長得好，因為較低溫度可以降低呼吸速率，有利于光合產(chǎn)物的積累。低溫環(huán)境下C4植物失去優(yōu)勢，因為C4植物的光合最適溫度在三十度以上不過生長是否處于劣勢還要考慮其他因素，比如這種C4植物的結(jié)構(gòu)形態(tài)是否適合低溫環(huán)境是否會凍傷。C4植物葉脈周圍維管束鞘細胞有花環(huán)狀結(jié)構(gòu)含葉綠體可進行光合作用，所以葉脈顏色深。C3植物小葉脈距離大，可能是因為為了增大光合面積增加葉肉細胞的分布。因為C3植物的葉脈是不能進行光合作用的。同時C4植物的光合速率比C3植物高。

植物對低溫和高溫適應的形態(tài)學方面的表現(xiàn)

（1）生物對低溫環(huán)境的適應長期生活在低溫環(huán)境中的生物通過自然選擇，在生理、形態(tài)和行為方面表現(xiàn)出很多明顯的適應。在生理方面，生活在低溫環(huán)境中的植物常通過以減少細胞中的水分和增加細胞中的糖類、脂肪和色素等物質(zhì)來降低植物的冰點，增加抗寒能力。例如，鹿蹄草就是通過在葉細胞中大量貯存五碳糖、粘液等物質(zhì)來降低冰點的，這可使其結(jié)冰溫度下降到-31℃。動物則靠增加體內(nèi)產(chǎn)熱量來增強御寒能力和保持恒定的體溫。但由于寒帶動物由于有隔熱性能良好的毛皮，往往能使其在少增加甚至不增加代謝產(chǎn)熱的情況下，就能保持恒定的體溫。在形態(tài)方面，北極和高山植物的芽和葉片受到油脂類物質(zhì)的保護，芽具鱗片，植物體表面生有蠟粉和密毛，植株矮小且常呈匍匐狀、墊狀或蓮座狀等，這種形態(tài)有利于保持體溫減輕嚴寒的影響。恒溫動物為了適應在寒冷地區(qū)和寒冷季節(jié)，增加毛的數(shù)量和改善羽毛的質(zhì)量，或增加皮下脂肪的厚度，從而提高身體的隔熱能力。生活在高緯度地區(qū)的恒溫動物，其身體往往比生活在低緯度地區(qū)的同類個體大，因為個體大的動物，單位體重散熱量相對較少，這就是Bergman規(guī)律。恒溫動物身體的突出部分如四肢、尾巴、外耳等在低溫環(huán)境中有變小的趨勢，這也就是減少散熱的一種適應方式，這一適應方式常被稱為Allen規(guī)律。在行為方面的適應主要表現(xiàn)在休眠和遷移兩個方面，前者有利于增加抗寒能力，后者可躲過低溫環(huán)境。（2 ）生物對高溫環(huán)境的適應 生物對高溫環(huán)境的適應也表現(xiàn)在形態(tài)、生理和行為三個方面。適應高溫環(huán)境的一些植物生有密絨毛和鱗片，能過濾一部分陽光；有些植物體呈白色、銀白色，葉片革質(zhì)發(fā)亮，能反射一大部分陽光，使植物體免受熱傷害；有些植物葉片垂直排列使葉緣向光或在高溫條件下葉片折疊，減少光的吸收面積；還有些植物的樹干和根莖生有很厚的木栓層，具有絕熱和保護作用。植物對高溫的生理適應主要是降低細胞含水量，增加可溶性糖或鹽的濃度，這有利于減緩代謝速率和增加原生質(zhì)的抗凝結(jié)能力。其次是靠旺盛的蒸騰作用避免植物體因過熱而受害。還有一些植物具有反射紅外線的能力，夏季反射的紅外線比冬季多，這也是避免植物體受到高溫傷害的適應。 動物對高溫環(huán)境的一個重要適應就是適當放松恒溫性，使體溫有較大的變幅，這樣在高溫炎熱的時刻就能暫時吸收和儲存大量的熱，并使體溫升高，而后在環(huán)境條件改善時或躲到陰涼處時再把體內(nèi)的熱量釋放出去，體溫也會隨之下降。沙漠中的嚙齒動物對高溫環(huán)境常常采取行為上的適應對策，即夏眠、穴居和白天躲入洞內(nèi)晚上出來活動。有些黃鼠不僅在冬季進行冬眠，還要在炎熱干旱的夏季進行夏眠。晝伏夜出是躲避高溫的有效行為適應，因為夜晚溫度低，可大大減少蒸發(fā)散熱失水，特別是在地下巢穴中，這就是所謂夜出加穴居的適應對策。