向日葵是除了含羞草、捕蠅草以及茅膏菜等為數不多能動的植物之一,但向日葵有個令人難以理解的特點,它會跟著太陽轉!向日葵既沒有眼睛,又沒有肌肉與關節,它是怎麼動起來的?
向日葵為什麼要朝著太陽?
萬物生長靠太陽,熱帶雨林中的陽光爭奪一點都不遜色於動物界的弱肉強食,所有植物都拼命的往上生長,一直長到樹冠之頂,可以爭奪到「採光權」為止,再回過頭來反哺根莖,因此熱帶雨林中的植物都是又細又長的!
光合作用在植物中的作用
光合作用是這一切動力的基礎,這個過程能將二氧化碳和水以及硫化氫等物質轉變為碳水化合物!其中一個產氧的光合作用過程就是植物所排放的廢氣!卻產生了人類賴以生存的氧氣!不產氧的過程中氧被硫單質所代替,能完成這個過程的生物是綠硫細菌、紫硫細菌,這些光合細菌採用這一種方式進行光合作用。幸虧它們不佔地球大多數,要不然生命可就尷尬了!
碳水化合物的概念非常寬泛,一般有單糖,包括戊糖和已糖,其中葡萄糖、果糖、半乳糖屬於已糖,還有低聚糖,就是我們最熟悉的葡萄糖和蔗糖和乳糖!最後的多糖類可能很多朋友就不太理解了,因為這是一類高分子化合物,有很多單糖分子組合合成,比如澱粉、纖維素以及半纖維素和果膠等!纖維素在植物中的作用,估計大家都心裡有數!
植物的光合作用效率極高,太陽能的利用率甚至可達6%,儘管和現代太陽能電池相比有很大的差距,但它不要任何製造成本,只需要一顆種子澆水發芽即可,而超大面積吸收的太陽能將各種原料轉換成我們能利用的果實,這就是古老的農業對於現代社會的強大支撐!
向日葵的光合作用
向日葵是一年生草本植物,也有罕見多年生向日葵,它是菊科向日葵屬的植物,一般情況下向日葵高度為2.5-3.5米,據1567年的科學文獻報告,最高的向日葵是帕多瓦的單頭向日葵,植株最高12米,輕鬆可達8米以上,比一棵樹還高,實在是太猛了!
向日葵植株1-2米的花盤直徑大都在10-15釐米左右,植株高達的花盆可達35釐米以上,甚至有高達60釐米的,它的果實當然就是葵花籽,這應該是各位最喜歡的零食,嗑瓜子成了大家消磨閒暇時光的必備良品,當然要哺育出那麼大的花盤,當然需要天天朝著太陽啦!
不過比較好玩的是當向日葵開花後就不再朝著太陽了,反而還躲著太陽!這是為什麼呢?
向日葵沒有眼睛,更沒有關節和肌肉,但向日葵的杆子有一定的彈性變形範圍,也就是說它具備一定的形變能力,那麼是什麼機制讓它轉起來的呢?
這是因為向日葵的花盤根部有一種生長素,它的特點就是怕光,也就是當太陽曬到時就跑到了另一端讓細胞快速拉長,細胞拉長累積多了就會讓向日葵花盤逐漸扭到朝著太陽這一邊,因此向日葵就會慢慢跟著太陽轉,而且還沒有機械動力的那種!
當傍晚太陽下山後,生長素就會恢復原狀,細胞也恢復到最初狀態,一般情況下就是朝東的!所以從這個原理上來看,向日葵跟著太陽是不同步的,而是會稍稍落後太陽一個角度,大約是12°,換算成時間的話大約滯後48分鐘,這和生長素重新分布和細胞拉長的需要時間是相吻合的!
為什麼開花後向日葵就不轉了?
向日葵的花粉十分嬌嫩,不能長時間被太陽暴曬,因此開花後的向日葵就不轉了,大部分時候它應該是朝向東方的,因為朝東陽光不強烈,而且還有助於一大早就曬乾露水,大花盤不至於發黴!陰涼處還能有助於昆蟲授粉!
比向日葵更神奇的是捕蠅草,它能在蒼蠅或者其它昆蟲落在陷阱裡的瞬間閉合,將昆蟲關在裡面慢慢消化,捕蠅草不知道是何時演化出這種技能的,實在是太神奇了!能讓捕蠅草抓住昆蟲的有兩個關鍵:
如何感應昆蟲落在了葉子上?
葉子感應到昆蟲後,如何閉合起來?
捕蠅草的葉子中間有多根感應纖毛,一般要觸動兩根才會閉合,而且時間過長,比如超過20S後觸動的話就必須要第三次才會閉合!這個機制是防止閉合時昆蟲站立位置不對逃出生天,第二個機制則是防止誤觸發,比如樹葉掉落等,但也難免有夾住樹葉的,但夾住昆蟲,在持續觸動纖毛的情況下腺體會分泌消化液,如果是樹葉則沒有持續刺激,會在幾小時後就釋放!
捕蠅草是一種維管植物,這種植物的特點是體內的維管可以讓液體快速流動,這就是捕蠅草動作動力的來源!正常情況下捕蠅草的「夾子」呈60度角度打開,在纖毛短時間受到兩次刺激時,其內側的細胞液泡便快速失水收縮,使得捕蟲器向內彎,因而閉合抓住昆蟲。
此後再持續刺激下「夾子」內腺體會分泌蛋白酶,將昆蟲分解,一般三四天就能消化昆蟲柔軟的組織,之後再吸收氮磷等微量元素,吸收完畢,大約5-10天後「夾子」就會打開繼續下一次捕獵!一般一個「夾子」可以用12-18次,消化3-4隻昆蟲後就報廢了,葉片僅具光合作用能力,最後則枯萎!
這樣的植物只能用成精來形容!