植物也會運動
假如你稍加留意的話,就會發現植物是會運動的。
“葵花向陽”,這是常見的植物運動現象。清晨,葵花麵向東方,迎接太陽的升起;傍晚,它又麵向西方,和夕陽告別。向日葵的這種運動,叫做“生長性運動”。攀援植物,如豆角、紫藤等,它們的卷須可以繞著支持物,作螺旋式的生長運動。
植物的葉子有向光性運動,如棉花的葉片早晨向東,下午向西,葉麵總是對著陽光的射線。植物的莖總是向上生長,以便得到陽光而進行光合作用,叫做“負向地性運動”;根總是向下生長,以便得到水和肥料,叫做“向地性運動”。
植物的這種向光、向地和負向地等運動,統稱為“向性運動”。植物之所以會產生向性運動,主要是生長素作用的結果。比如,“葵花向陽”是因為在陽光的作用下,其生長點內發生了細胞的電極化,向陽麵獲得負電荷,背光麵就產生了正電荷。帶有負電荷的生長素就趨向於帶正電荷的背光麵細胞。這樣,生長素多的背光麵生長得就快,生長素少的向陽麵生長得就慢,從而就產生了向陽彎曲,所以太陽轉到哪個方向,葵花也就彎向那個方向。同樣道理,攀援植物的卷須和纏繞莖,在接觸支持物的一麵生長素含量少,生長較慢;而對麵含生長素多,生長較快,因此它們就螺旋式地纏繞在支持物上。
植物的莖總是向上生長,而根總是向下生長,其原因是,莖和根的細胞對生長素反應是不同的,促進莖細胞伸長生長素的濃度,卻可以抑製根細胞的伸長,也就是說由於莖細胞和根細胞對生長素的敏感性不同造成的。也有的科學家認為,根的向地性是由於根細胞中含有一些特殊的澱粉粒,這種澱粉粒又叫平衡石,它們具有較大的比重,在重力作用下總是沉積在細胞的底部,好像起著一種平衡作用,即對根細胞產生一種壓力,使根向下生長。
植物還有一種有趣的運動,象花生、大豆、合歡和酢漿草等,在早晨昂起葉片,以便最大限度地沐浴陽光;晚上它們的葉片又下垂或合攏起來“睡覺”,以防止水分散失。這種隨晝夜的光暗周期而變化的運動,叫做“感性運動”,又稱為“感夜運動”或“睡眠運動”。這種運動是由於晝夜變化引起它們葉柄基部的葉褥組織膨壓發生變化的結果。原來,在它們葉子基部小葉柄或總葉柄的地方,有個葉褥的裝水“袋子”,葉子的開合就是它控製的。清晨,太陽出來了,葉子開始光合作用,根便加速向葉子運水,再加上蒸騰的拉力,葉褥內的大型細胞得到水後,便膨脹起來,由於膨壓的作用,使葉片張開;傍晚,太陽落山了,葉片慢慢停止了光合作用,根就放慢了向上運水,葉片內水分減少了,葉褥內的大型細胞因失水收縮變軟,葉片便隨之下垂或合攏。
含羞草的感性運動更為有趣。它不僅在夜幕降臨時,自動把葉片合攏,葉柄下垂,而且就是在白天,隻要輕輕碰觸它一下,葉片馬上就閉合起來,像真的害羞似的。這是因為在它的葉柄基部和複葉的小葉基部都有一個膨大的部分叫葉枕,葉枕對刺激的反應非常敏感。在葉枕的中心有一個大維管束,其周圍有許多薄壁組織,裏麵充滿了細胞液。當葉片受到觸及時,刺激立即傳遞到小葉柄基部的葉枕,葉枕上部薄壁細胞的細胞液便排到細胞間隙中,其膨壓隨著降低;而下部的薄壁細胞仍保持著原來的膨壓,結果引起小葉片直立,便閉合起來。如果碰觸的力量較大,刺激不僅傳遞到小葉的葉枕,而且也傳到了葉柄基部的葉枕,這時葉柄基部的葉枕下部細胞液排到細胞間隙中,下部的膨壓也隨之降低,整個葉片就下垂了。過了一定時間後,當葉枕中的細胞逐漸充滿細胞液時,膨壓增加,小葉重新展開,葉柄又豎起來,一切恢複原狀。
木瓜的感性運動表現很奇特,白天它的葉片朝上,而到了晚上葉子便朝下。這是由於它的葉柄上側和下側的生長素含量隨晝夜變化引起的。在白天,葉中的生長素向葉柄移動,較多集中在葉柄下部,由於這部分生長素濃度較高,生長快,致使葉子朝上;夜間,生長素移向葉柄上側,使上側生長加快,導致葉片朝下。
有些植物的花也有感夜運動,象蒲公英等是白天開花,晚上閉合;煙草、紫茉莉等則相反,它們是夜間開花,白天閉合。
總之,植物的向性運動、感性運動等,受地心引力、光線、化學物質(如生長素)等多種因素的影響,植物這些運動不僅有益於生長和發育,也是對環境條件長期適應的結果。