會「運動」的植物,只是它們的運動和我們想的不一樣

2020-12-05 宇宙探索百科

在人們印象中,植物與動物是「靜」與「動」兩種截然不同的生物大類。不少人認為,植物既沒有神經和感覺,又不會跳躍或奔跑,相對於自如運動的動物來說,植物似乎是安詳、靜止的;然而,實際情況並非如此,所有的植物一生都在生長,也就是說,它們一直都在運動中,只不過,它們的生命運動十分緩慢,相對於動物來說,就好像是「靜物」了。

其實,在植物世界中,除了大多數相對靜態的植物外,還有不少植物帶有較為明顯的「運動」特徵,由於這些植物對外界因素的感受力比較敏銳,因而產生了向光性、向重性、向觸性、向化性和向水性等向性運動,以及感熱性、感夜性、感震性等感性運動。

下面就讓我們來見識一些較為典型的「會運動」的植物吧。

跟著風兒去跑路

有一則成語叫「風吹草動」,意思是說,只要有風的吹拂,植物就會搖動。實際上,在風力作用下,有些植物不僅枝葉搖動,而且還會離開那片生它養它的土地,整個植株都跟著風兒去「跑路」。

藜科一年生草本植物——豬毛菜就是一種非常典型的「跑路植物」。

這種成群叢生在田野路旁、沙丘荒地或鹽鹼化沙質地區的田間雜草,分布廣泛,不僅在我國東北、華北、西北、西南地區及河南、山東、江蘇、等地可見其蹤影,而且中亞西亞、等地均有分布。每年八九月份的時候,豬毛菜果實成熟了,植株便開始逐漸乾枯,變得非常脆弱易斷,風很容易將其從莖基部吹斷,這樣一來,乾枯的豬毛菜就會帶著成熟的種子隨風滾動,四處「跑路」,尋找「新家」。

在南美洲的沙漠上,有一種叫卷柏的多年生直立草本蕨類植物,習性跟豬毛菜非常相似。每當乾旱季節來臨,卷柏就會從土地裡將根收起來,把自己捲成一團,隨風四處滾動。如果遇到水分充足的地方,乾枯的卷柏球就會展開,恢復成原狀,在土壤中紮下根來。憑藉這番獨特的生存本領,卷柏不僅擁有了「九死還魂草」的美名,還被譽為「旅行植物」。

除了豬毛菜和卷柏,類似的跟著風兒去跑路的植物還有很多,比如,分布在亞歐各地的防風和刺藜、美國的甦醒樹、秘魯的步行仙人掌等,它們多生長在戈壁、沙漠、荒野之中,起風的時候,經常可以看見它們在隨風滾動,因此,這些植物被十分形象地稱為「風滾草」。為了在惡劣的環境中生存下來,它們通過長期的進化逐漸形成了這種依靠運動來適應環境的本領。

這些「風滾草」的果實底部藏著許多又小又輕的種子,果實的開口處則密布茸毛,使種子不能一下子灑落,必須在滾動過程中,果實經與地面不斷發生碰撞,種子才不時掉出幾粒來,這種隨風運動的習性,也正是「風滾草」繁衍後代的需要。

還有一些植物,同樣是為了繁衍後代,也具備了跟著風兒去跑路的本領。與風滾草不同的是,它們並不是整個植株都去「旅行」,隨風運動的僅僅是它們的種子,這些種子往往帶有輕盈的絨毛,或者薄薄的翼翅,因而具備了隨風飛翔的能力,可以帶著又細又輕的種子四處飄蕩。大家都非常熟悉的蒲公英就是這類植物的典範,這種菊科多年生草本植物之所以能夠相當廣泛地分布在整個北半球的各地,很大程度上便是得益於它那善於隨風四處飄飛的種子。

蒲公英的種子十分細小,上面綴著絲絲飄逸的絨毛,仿佛一朵朵小小降落傘,這些小傘在一起聚成一個白色的果絮。每年秋季,這絨球般的果絮成熟了,一陣疾風吹來,就會吹開那白色的小傘,將帶翼種子吹拂得漫天飛揚、四處飄散。像蒲公英這樣有著能夠隨風運動的獨特種子的植物還有很多,如楊柳、木棉、黑板樹、昭和草、馬利筋、黃鵪菜,等等。

追逐陽光做運動

萬物生長靠太陽,幾乎所有的植物——哪怕是那些耐陰的植物,都離不開陽光的哺育。植物對陽光的依賴,可以從它們的葉片上看出端倪:你只要把一盆花草放在窗臺上,過段時間就會發現,花草的葉子會向著窗外陽光充裕的方向生長。

不過,大部分植物的向光運動表現得比較含蓄。當然,也有對陽光特別依戀的植物,它們無時無刻都緊緊地追隨著陽光,因而呈現出了有趣的向光運動特徵。

多年生水生花卉睡蓮,就是一種天天跟隨著太陽朝九晚五樂此不疲地運動的可愛精靈。

清晨,當太陽升起的時候,睡蓮那纖美的花瓣就開始徐徐張開,仿佛從睡夢中慢慢醒來,漸漸抬起羞澀的臉龐;到了傍晚,太陽即將落山之時,花瓣又會慢慢合攏,仿佛重又進入夢鄉一般。睡蓮之所以能夠追隨著陽光做運動,與植株中含有對光線特別敏感的生長素有關。清晨,太陽升起之後,閉合的睡蓮花瓣外側因受到陽光的照射,生長變得緩慢,花瓣內側因為背光,生長素異常活躍,使得花瓣內側迅速伸展;於是,睡蓮從夢中醒來,綻開了。待到睡蓮的花瓣完全展開後,陽光全部照射在了睡蓮花的內側,於是,內側的生長變慢,外側則開始活躍生長伸展,花兒又慢慢地自動閉合起來。這種奇異的生理特徵,使睡蓮養成了每天朝開暮合、追逐陽光的習性。

與睡蓮同樣有著逐陽運動習性的另一種著名植物,就是豆科的落葉喬木——合歡。

不過,合歡跟著太陽做運動的並不是它的花朵,而是葉片。合歡的葉片十分漂亮,是偶數羽狀複葉,由許多對生的羽狀小葉組合而成。

白天,這些小葉片舒展平坦,夜幕降臨,無數的小羽葉就成雙成對地折合關閉起來。這種有趣的生物運動習性在植物生理學中被稱為睡眠運動,是一種典型的植物感光性運動。具有同樣睡眠運動習性的植物還有不少,比如豆科多年生草本植物——紅三葉草、酢漿草科多年生草本植物——酢漿草、罌粟科多年生草本植物——白屈菜、錦葵科一年生草本植物——羊角豆,等等。

說到追逐陽光的運動,還有一種植物是絕對不能漏掉的,那就是菊科一年生草本植物——向日葵。

葵花朵朵向太陽,單從它的名字上,我們就能夠非常生動地想像出這種植物跟著陽光運動的場景了。事實也的確如此:向日葵從發芽到花盤盛開之前,它的葉子和花盤每天都會追隨太陽從東轉向西,根據植物學家的測量,向日葵的花盤指向大約落後於太陽12°,相當於48分鐘。太陽落山後,向日葵的花盤會慢慢往回擺,直到次日凌晨,再次朝向東方等待太陽升起,開始新一輪逐陽運動。

至於向日葵的運動奧秘,其實跟睡蓮大同小異,因為向日葵對陽光十分敏感,在陽光的照射下,生長素的含量在向日葵背光一面急劇升高,刺激背光面細胞拉長,從而慢慢地向太陽轉動,當然這種運動與太陽的方向自然就會有一點落差了。在太陽落山後,生長素重新分布,使得向日葵又會慢慢地轉回起始位置。

敏感引發「多動症」

還有許多植物,它們的運動模式並不是離開原來的土地

去別處旅行,也不是跟隨著太陽開開合合或轉來轉去,它們的運動方式主要表現在枝葉的明顯變化上。一些具有感熱性、感震性等感性運動功能的植物,在受到外界環境變化的刺激時,枝與葉都會做出一些妙趣橫生的動作來,仿佛患了「多動症」的孩子,調皮又可愛。

豆科多年生植物含羞草的枝葉,在受到外界觸動時就會做出非常「嬌羞」的動作。

這種低矮的草本植物長有二回羽狀互生的複葉,葉子具有相當長的葉柄,葉柄基部膨大成為葉枕。這些長相獨特的葉片和葉柄、葉枕對外力的觸碰尤為敏感,你一摸,它立即就會有反應,先是小羽葉一片片閉合起來,四根羽軸接著也合攏了,最後乾脆整個葉柄都垂下來。過了一會兒,含羞閉合的葉片又會舒展開來,下垂的葉柄也會重新挺立,不過一旦再次遭到「騷擾」,又會立即「含羞」。

這種奇特的運動緣於含羞草枝葉的特殊細胞結構,因為其葉片和葉枕上下部組織結構不同,上部細胞的細胞壁較厚,下部的細胞壁較薄,下部的細胞間隙比上部的大,所以當外界刺激傳來時,下部細胞透性迅速增大,水分外流進入細胞間隙,使下部細胞的膨壓下降,組織就呈現出疲軟下垂的態勢。當外部刺激消失後,下部細胞間隙中的水分又會回流,使枝葉重新舒展。只要外界有反覆的刺激,它就會開開閉閉,反覆運動。正因如此,人們才將這種小草稱為「含羞草」,別稱「知羞草」、「怕癢花」、「懼內草」,意思都是一樣的。

如果說,含羞草的運動是被動式的;那麼,另一種產於我國華南部分省區、名叫「跳舞草」的多年生木本植物,其運動的習性則表現得相當主動。跳舞草也是一種豆科植物,分枝很少,莖高一米多,葉片綠色。

每三張葉子組成一個葉片組,中間的葉片較大,兩側的葉片較小,兩側的小葉子會繞著中間大葉上下擺動,或做360°的大迴環運動。而且在同一株上的小葉子,有的運動很快,有的運動很慢,它們一會兒分離,一會兒靠攏,有時向上有時向下,滿株的葉子同時起舞,生動而神奇。當夜幕降臨,跳舞草會進入「睡眠」狀態,葉柄向上貼向枝條,三小葉中的那片大葉子頂端下垂,像一把合起的折刀,另兩片小葉則舞興未減,還在慢慢轉動,只是速度和節奏不如白天了。

跳舞草的運動奧秘,來自於它的感熱性和感震性,每當氣溫達到25℃以上,並在70分貝聲音的刺激下,處於「睡眠」狀態的跳舞草就會「甦醒」過來,興高採烈地表演起它那迷人舞姿。憑藉著獨特的運動天分,跳舞草同時又贏得了眾多形象而有趣的別名,如「舞草」、「情人草」、「多情草」、「風流草」、「求偶草」等。

由感性運動而引發「多動症」的植物其實還有很多,例如豬籠草、捕蠅草等葉子的運動,也是一種感震運動,它們的葉子特化為精巧的捕蟲器,當小動物侵入捕蟲器時,即觸發感震運動,葉子迅即合攏,將入侵的小動物捕獲。當然,這些小草的運動越頻繁,說明它們的收穫也就越豐盛了。

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