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举个栗子:向日葵一直向着太阳转吗?

日报 举个栗子 2年前 (2017-11-16) 365次浏览 0个评论 扫描二维码

举个栗子:向日葵一直向着太阳转吗?

导语:有一个说法是,每天向日葵都会向着太阳,自东向西旋转自己硕大的花盘,但是你有没有想过,这些向日葵转到晚上,会一个甩头回到初始状态吗?

有一个说法是,每天向日葵都会向着太阳,自东向西旋转自己硕大的花盘,但是你有没有想过,这些向日葵转到晚上,会一个甩头回到初始状态吗?

到目前为止,向日葵转头的机制还不清晰。但是有一点是可以肯定的,向日葵并非一直会转动。在花芽时期,它们的花盘会随着太阳自东向西转动。但是,在花朵完全开放之后,向日葵花盘基本上就固定不动了,并且绝大多数花盘都指向东方了。关于影响向日葵转动的因素,目前主要有光照影响和热影两种观点。

光照决定了运动

其中,通过光照对生长素影响,是接受度最高的观点。其基本原理是,光照会影响向日葵茎中生长素的分布,受光照一侧的生长素浓度低,背光一侧的生长素浓度高。这种一来,背光一侧的细胞生长会更快一些,而受光一侧的。出现了随太阳转动的想象。至于夜晚的时候,转回来,是由于重力影响生长素的分布。在向日葵开花后,茎生长减缓,基本固定了,但是仍有很小范围的摆动。

实际上,很久之前科学就就开始研究植物的向光性了。早在 1880 年,达尔文父子就做过一个实验,证明在单侧光的照射下,虉草的幼芽会向着光源的方向弯曲。1928 年,荷兰植物学家温特(Frits Warmolt Went)把一盆燕麦苗关在小黑屋里,经过一段时间之后,在一侧用特殊的光照射它们,结果这些燕麦苗向着光弯曲了,通过分析发现,向光一侧的生长素减少了,而背光一侧的生长素增多了,所以背光方向的细胞分裂地更快,于是燕麦芽就弯向了光照方向。这种向光性弯曲生长,几乎是肉眼可见的,足见光线对植物的影响之大。

除了通过影响生长素分布来诱导植物运动,光照还可以通过影响细胞内水分多少(膨压)促使花瓣和叶片运动。如果我们观察一下蒲公英的花朵,就是发现,白天怒放的蒲公英花朵在太阳落山后都不见了踪影,这就是因为细胞失去了光的刺激,改变了细胞膜的通透性,引发水分流动,从而造成蒲公英花序特定部位两侧细胞压力的变化,最终使得花序的闭合起来。当第二天太阳升起的时候,在光的刺激下,细胞膜的通透性再次发生变化,于是蒲公英的花序就再次打开了。

热了会转头吗

至于热影响向日葵转动的观点则认为,光对向日葵没有影响,特别是冷光对于向日葵的转动没有影响,而热却会影响向日葵的转动。热量会影响花盘的纤维收缩,从而促使花盘转动。据说,一旦在向日葵旁边放置火盆,向日葵的花盘就会朝着火盆。但是未见到实验数据。

不过,有些花朵确实会感受到温度变化,并且会根据气温的高低来决定自己的开花时间,郁金香和番红花皆是如此。这种运动的原因是,温度变化会引起的花瓣背腹生长速度的变化。一般来说,处于夜晚低温环境时,花瓣外侧细胞的生长速度比较快,所以促使花朵处于闭合状态,而当白天温度升高的时候,花瓣内侧的生长加快,促使花瓣向外打开。对植物来说,这可不是一个简单的游戏,因为在合适的温度下开放花朵,更有利于将自己的花粉传播出去,同时接受花粉。当温度不合适的时候,关闭花朵,可以有效地保护花粉和胚珠。看似简单的运动,其实关系到植物的终身大事。

总的来说,“光照?生长素”假说更适用于向日葵转头这一现象。不管怎样,植物的运动都不止是娱乐活动,其中还有很多生存奥秘,等待我们去破解。


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