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含羞草:植物界的"害羞鬼"

创作时间:
作者:
@小白创作中心

含羞草:植物界的"害羞鬼"

引用
科学网
10
来源
1.
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/12/536327.shtm
2.
https://new.qq.com/rain/a/20240415A09X8500
3.
https://finance.sina.com.cn/tech/discovery/2024-12-24/doc-ineapfhy8733542.shtml
4.
https://news.cnr.cn/native/gd/20240415/t20240415_526665778.shtml
5.
https://new.qq.com/rain/a/20240415A04G3W00
6.
https://finance.sina.com.cn/jjxw/2024-06-28/doc-incaficz5632210.shtml
7.
https://www.yanzhiwu.com/news.html
8.
http://www.ccjiding.com/hhdq/568.html
9.
http://www.polymer.cn/sci/kjxw23057.html
10.
https://www.oldkids.cn/blog/view.php?bid=1769726

轻轻一碰就"害羞",含羞草的这种奇妙反应自古以来就吸引着人们的好奇心。当含羞草的叶片受到触碰时,它会迅速闭合,仿佛在躲避外界的干扰。这种看似"害羞"的行为背后,其实隐藏着精妙的植物生理机制。

01

含羞草的"害羞"原理

含羞草的这种反应在植物学上被称为"感性运动",是一种快速的叶片闭合反应。这种现象首先与它的原产地气候有关。含羞草原产于南美洲巴西的热带地区,那里气候多变,时常突然狂风大作、暴雨倾盆。含羞草在这样的环境中生长,自然练就了一套"兵来将挡"的好功夫。

当有风吹来或有雨点滴落的时候,含羞草就迅速闭合叶片,以躲避狂风暴雨对娇嫩叶片的摧残。同时,这样的"伎俩"也能使动物和低飞的昆虫有所顾忌,规避了它可能被草食动物吃掉的危险。含羞草这种特有的自我保护行为常常发生在动物身上,在植物界是极其罕见的。

在含羞草的叶柄基部和复叶的小叶基部都有一个膨大的部分,叫作叶枕。叶枕里充满着具有许多细胞间隙的薄壁组织。植物细胞是高渗的,经常处于吸胀饱满的状态,使植物体直立挺拔。当叶片震动传到叶枕时,叶枕中薄壁细胞膜的透性和瞬间膜内外离子浓度发生变化,从而产生电位差,细胞液排到细胞间隙中,叶枕细胞的膨压降低,叶枕软下来,无法支撑叶片的重量,就会引起叶片闭合,甚至整片叶子下垂。

并且,如果人们触碰含羞草叶子的力量比较大,刺激不仅会传到小叶的叶枕,而且会很快传到叶柄基部的叶枕,这时叶柄基部的叶枕下半部的细胞膨压降低,整个叶柄也会垂下去了。过一段时间,当叶枕细胞中逐渐充满了细胞液,膨压增加,小叶又展开了,叶柄也竖起来,一切都恢复原状。

02

含羞草的"害羞"与其他植物的防御机制

含羞草的这种快速反应在植物界中是相当独特的。大多数植物的防御机制是通过产生毒素、释放挥发性物质或形成刺和硬壳等物理结构来保护自己。而含羞草则发展出了一种快速的、主动的反应机制,这在植物界中是较为罕见的。

另一种具有类似快速反应的植物是捕蝇草。当小飞虫触碰到其叶片上的绒毛机关时,捕蝇草会迅速做出反应。有趣的是,单次触摸并不会触发陷阱关闭,只有在20秒的时间间隔内被触碰到两次,捕虫夹才会闭合,以避免浪费能量。这是捕蝇草进化出的特殊本领。

03

科学研究中的应用

含羞草的这种特性为科学家们提供了一个研究植物感知能力和信号传递机制的绝佳模型。研究表明,植物虽然没有大脑和神经系统,但它们确实具有知觉,并能通过细胞内的信号分子快速传递信息,对外界环境的变化做出反应。

更令人惊讶的是,植物之间还能通过电信号进行交流。有研究发现,当一棵植物受到伤害时,它会释放出电信号,附近的植物接收到这些信号后也会做出相应的反应。这种植物间的"交流"机制,为我们揭示了植物世界中一个全新的沟通网络。

04

结语

含羞草的"害羞"现象不仅是一个有趣的自然奇观,更是一个揭示植物感知能力的窗口。通过研究这种现象,科学家们正在逐步揭开植物世界的神秘面纱,让我们认识到植物远比我们想象的更加"聪明"和"敏感"。这种看似简单的反应,实则是植物在长期进化过程中发展出的精妙生存策略,展现了大自然的神奇与奥秘。

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