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为什么含羞草会“害羞”
更新时间:2022-11-29 05:12:46

  含羞草是生长在阳光充足的草地上的一种低矮草本植物,和大多数的豆科植物(如合欢、凤凰木)一样,具有羽状复叶。含羞草的叶子具有相当长的叶柄,柄的前端分出四根羽轴,每一根羽轴上着生两排长椭圆形的小羽片。

  它大约在盛夏以后开花,粉红色的头状花序散布在草原上,像一团团疏落的小绒球。说不定你会觉得它很可爱,会忍不住去摸摸它的叶子,没想到你一摸它,它就“害羞”起来了。先是小羽片一片片地闭合起来,四根羽轴接着也合拢了,然后干脆整个叶柄都垂下来。它这个羞态,要等好一会儿才会解除,解除后,它会慢慢地把叶子张开,举起叶柄,继续在空中摇曳。

  一般人都以为运动是动物的特性,事实上这个观念是不正确的。因为植物也有运动,而植物的运动现象,通常是由于细胞内膨压改变所造成的。 大部分成熟的植物细胞,都有一个很大的液泡,当液泡内充满水分时,就压迫周围的细胞质,使它紧紧贴向细胞壁,而给予细胞壁一种压力,这就是膨压。膨压使得细胞壁处于绷紧状态,像吹满了气的气球一样。

  液泡内所含的有机和无机物质,它们浓度的高低,决定渗透压的高低,而渗透压的高低可以决定水分扩散的方向。当液泡浓度增高时,渗透压增加,水分由胞外向胞内扩散而进入液泡,增加细胞的膨压,使细胞鼓胀;反之,细胞则萎缩。这种过程只能造成缓慢的运动,例如气孔的开合等,但是当胞膜的半透性发生霎时的变化时,却也可以引起相当迅速的动作。

  在平常,由于细胞膜和液泡膜的差异通透性及主动运输之作用,将氯离子向细胞内,阳离子向细胞外运送,使得胞膜和邻近地区保持一定的电位差,叫做静止电位。我们也可以说胞膜是处在一种极化状态下。因为是阴离子聚集在细胞内,所以胞膜的电位是负的。当外界刺激超过某一定限度时,这种差异通透性会突然改变,钙离子大量涌进细胞,钾离子却向相反方向进行,使膜内电位增高,甚至成为正电位,于是产生了动作电位,这种现象叫做“去极化”现象。动作电位可由接受刺激的部位向四方传递,使整个细胞都产生去极化现象,然后再传到下一个细胞,这样动作电位可以一直不断地传递下去。当细胞到达动作电位时,也就是产生去极化现象时,胞膜的差异通透性消失,原来蓄存于液泡内之水分遂在瞬间排出,使细胞失去膨压,变得瘫软。

  含羞草的“羞态”,就是这种过程的很好的例子。在含羞草的小羽片、羽轴和叶柄的基部,都有一个肥大的部分,叫做叶枕。叶枕内部有薄壁细胞,细胞很大而细胞壁特别薄,这里也有许多大的空腔。在叶柄里,有数条排列成环状的维管束,到了叶枕的部分则合生成为一条大管道,便于容纳叶枕细胞排出来的水分。当我们碰到含羞草的叶子时,叶枕细胞受到刺激,产生去极化现象,细胞立刻失去水分,丧失膨压,叶枕就变得瘫软了,小羽片失去叶枕的支撑,依次地合拢起来,然后连着羽轴、叶柄也一起垂下来,形成一副含羞的模样。

  在含羞草叶枕的下半部,有一些静止电位特别低的感受细胞(约为-160m.v.,其他细胞约为-50m.v.),它们特别容易接受刺激,只要遭到轻微的触动,就会立刻放出水分,使叶柄下垂,造成含羞草的“羞态”。

  另外,捕蝇草的捕虫运动,也和前面所说的原理类似。它的叶子是两半可以开合的陷阱,叶柄扁平而膨大。当叶片受到刺激时,中肋附近的叶肉细胞,失去了膨压而使叶片闭合,叶缘的刚毛,在此时也发挥了它们的阻碍功能,于是,掉入陷阱的昆虫便无法逃脱了。

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