植物也会运动

植物也会运动

假如你稍加留意的话,就会发现植物是会运动的。

“葵花向阳”,这是常见的植物运动现象。清晨,葵花面向东方,迎接太阳的升起;傍晚,它又面向西方,和夕阳告别。向日葵的这种运动,叫做“生长性运动”。攀援植物,如豆角、紫藤等,它们的卷须可以绕着支持物,作螺旋式的生长运动。

植物的叶子有向光性运动,如棉花的叶片早晨向东,下午向西,叶面总是对着阳光的射线。植物的茎总是向上生长,以便得到阳光而进行光合作用,叫做“负向地性运动”;根总是向下生长,以便得到水和肥料,叫做“向地性运动”。

植物的这种向光、向地和负向地等运动,统称为“向性运动”。植物之所以会产生向性运动,主要是生长素作用的结果。比如,“葵花向阳”是因为在阳光的作用下,其生长点内发生了细胞的电极化,向阳面获得负电荷,背光面就产生了正电荷。带有负电荷的生长素就趋向于带正电荷的背光面细胞。这样,生长素多的背光面生长得就快,生长素少的向阳面生长得就慢,从而就产生了向阳弯曲,所以太阳转到哪个方向,葵花也就弯向那个方向。同样道理,攀援植物的卷须和缠绕茎,在接触支持物的一面生长素含量少,生长较慢;而对面含生长素多,生长较快,因此它们就螺旋式地缠绕在支持物上。

植物的茎总是向上生长,而根总是向下生长,其原因是,茎和根的细胞对生长素反应是不同的,促进茎细胞伸长生长素的浓度,却可以抑制根细胞的伸长,也就是说由于茎细胞和根细胞对生长素的敏感性不同造成的。也有的科学家认为,根的向地性是由于根细胞中含有一些特殊的淀粉粒,这种淀粉粒又叫平衡石,它们具有较大的比重,在重力作用下总是沉积在细胞的底部,好像起着一种平衡作用,即对根细胞产生一种压力,使根向下生长。

植物还有一种有趣的运动,象花生、大豆、合欢和酢浆草等,在早晨昂起叶片,以便最大限度地沐浴阳光;晚上它们的叶片又下垂或合拢起来“睡觉”,以防止水分散失。这种随昼夜的光暗周期而变化的运动,叫做“感性运动”,又称为“感夜运动”或“睡眠运动”。这种运动是由于昼夜变化引起它们叶柄基部的叶褥组织膨压发生变化的结果。原来,在它们叶子基部小叶柄或总叶柄的地方,有个叶褥的装水“袋子”,叶子的开合就是它控制的。清晨,太阳出来了,叶子开始光合作用,根便加速向叶子运水,再加上蒸腾的拉力,叶褥内的大型细胞得到水后,便膨胀起来,由于膨压的作用,使叶片张开;傍晚,太阳落山了,叶片慢慢停止了光合作用,根就放慢了向上运水,叶片内水分减少了,叶褥内的大型细胞因失水收缩变软,叶片便随之下垂或合拢。

含羞草的感性运动更为有趣。它不仅在夜幕降临时,自动把叶片合拢,叶柄下垂,而且就是在白天,只要轻轻碰触它一下,叶片马上就闭合起来,像真的害羞似的。这是因为在它的叶柄基部和复叶的小叶基部都有一个膨大的部分叫叶枕,叶枕对刺激的反应非常敏感。在叶枕的中心有一个大维管束,其周围有许多薄壁组织,里面充满了细胞液。当叶片受到触及时,刺激立即传递到小叶柄基部的叶枕,叶枕上部薄壁细胞的细胞液便排到细胞间隙中,其膨压随着降低;而下部的薄壁细胞仍保持着原来的膨压,结果引起小叶片直立,便闭合起来。如果碰触的力量较大,刺激不仅传递到小叶的叶枕,而且也传到了叶柄基部的叶枕,这时叶柄基部的叶枕下部细胞液排到细胞间隙中,下部的膨压也随之降低,整个叶片就下垂了。过了一定时间后,当叶枕中的细胞逐渐充满细胞液时,膨压增加,小叶重新展开,叶柄又竖起来,一切恢复原状。

木瓜的感性运动表现很奇特,白天它的叶片朝上,而到了晚上叶子便朝下。这是由于它的叶柄上侧和下侧的生长素含量随昼夜变化引起的。在白天,叶中的生长素向叶柄移动,较多集中在叶柄下部,由于这部分生长素浓度较高,生长快,致使叶子朝上;夜间,生长素移向叶柄上侧,使上侧生长加快,导致叶片朝下。

有些植物的花也有感夜运动,象蒲公英等是白天开花,晚上闭合;烟草、紫茉莉等则相反,它们是夜间开花,白天闭合。

总之,植物的向性运动、感性运动等,受地心引力、光线、化学物质(如生长素)等多种因素的影响,植物这些运动不仅有益于生长和发育,也是对环境条件长期适应的结果。