《花卉趣味百話》（連載）四十八、花卉的運動

　　《花卉趣味百話》（連載）

　　陳宣章陳瓏玥編著

　　四十八、花卉的運動

　　高等植物不能象動物那樣自由移動整體位置，但其器官可在空間移動以適應環境變化，稱植物運動。這是普遍現象。其實按不同含義理解有各種運動，如：植物原生質運動、膨壓運動和生長運動；受外界刺激的運動又分趨向運動、向性運動和感性運動。

　　一、向性運動：植物受單一方向的外界刺激引起的定向運動。機理：主要由單向刺激引起植物體內生長素（IAA）和生長抑製劑（ABA）分配不均勻造成。運動方向與刺激方向有固定關係；多發生在輻射對稱的器官里，如：根和莖；大多是生長性運動，不可逆，只發生在正在生長的區域，切去生長區域或停止生長的部位都不會發生。其種類與刺激的種類有關。光、重力、水分和化學物質均可引起，分別稱作向光性、向重力性、向水性和向化學性。

　　1。向光性：植物隨光的方向而彎曲的運動。這是為捕獲更多光能而建立的對不良光照條件的適應機制之一，又分為正向光性、負向光性和橫向光性（植物器官生長方向與光照垂直）。研究表明：植物存在對藍光具有特殊敏感性而引起向光性反應的光受體，藍光是最有效的光源。紅光對誘導向光性反應無效，但有研究表明紅光對其有深刻影響。紅光對藍光誘導向光性的影響是由光敏素介導的。在黑暗中生長的植物無向光性反應。

　　向光性運動的典範：①葉鑲嵌：葉柄向光源方向彎曲，使葉從蔭處移到光亮處而不易重疊。②太陽追蹤：棉花、向日葵和花生等植物頂端在一天中隨太陽轉動；葉片與光線垂直。

　　2。向重力性：植物在重力影響下，保持一定方向生長的特性，也分正向重力性、負向重力性和橫向重力性（地下莖水平方向生長）。根是正向重力性，直立莖是負向重力性。

　　3。向水性：土壤中水分分佈不均勻時，植物根趨向較濕地方生長。

　　4。向化學性：某些化學物質在植物周圍分佈不均勻而引起的生長，如：作物根部朝向肥料較多的土壤生長。

　　二、感性運動：植物受環境因素強度變化刺激而引起的運動，與刺激的方向無關，是植物適應環境的表現。發生器官結構多半腹、背兩面對稱。很多植物感性運動是細胞膨壓變化引起的非生長性運動，有的則與生長有關。植物感性運動又分為周期性和單次性運動。

　　1。周期性運動：受自然環境因素變化制約的運動。它可是由生長引起的不可逆運動；也可是由膨壓變化引起的可逆性震蕩運動。

　　⑴花的開閉：很多花可由晝夜光照和溫度變化發生開和閉的運動。①有些是感溫性生長運動（花瓣內外表面距基部1/4-1/6處的運動帶生長不均勻）引起，如：番紅花、鬱金香等的花瓣對溫度變化極為敏感，其外側生長最適溫度3-7℃；內側生長最適溫度10-17℃。鬱金香花在溫度從7℃升到17℃時，其花瓣基部內側生長比外側快，3-5分鐘花就開放；相反變化時，花就關閉。有時，環境溫度僅出現0。2-1℃的驟變，就可能引起花的開或閉。②有些由感光性生長運動引起，如：小金盞花、睡蓮、蒲公英等。③有些植物花的開閉受其內生節律強烈支配，如：高涼菜、夜香樹的花受大約24小時周期性的節律支配。在恆溫下，即使給予連續光照或連續黑暗，開閉運動仍可進行一段時間。

　　花一般晝開夜合的較多；也有少數是晝閉夜開，如：印度睡蓮、夜香樹、煙草、紫茉莉等。花的晝開夜合是植物的一種自我保護性運動，可防止夜間活動昆蟲的侵犯或露水損壞雄蕊的花粉，有利於在適宜溫度下開花或昆蟲傳粉。

　　⑵葉的就眠：某些植物葉片夜間摺疊下垂，使植物保持體溫、保護幼葉和芽免受低溫危害。①有些由感光性生長運動引起，如：番木瓜、洋紫蘇、蒼耳等，由葉柄上側（近軸側）和下側（遠軸側）的生長差引起。機理：與生長素有明顯關係。②具有葉枕的葉，就眠運動與生長運動無關，是由葉枕運動細胞體積的可逆變化引起，是光敏感性膨壓運動，如：含羞草和大多數豆科植物（落花生、大豆、合歡等）夜晚小葉合攏，葉柄下垂，白天就又張開。

　　⑶氣孔運動：葉片的氣孔在自然環境中的周期性變化，通常是晝開夜閉。它由組成氣孔的成對保衛細胞的膨壓變化引起。氣孔是植物與外界環境多種氣體交換的門戶，直接調節光合、呼吸和蒸騰作用三者間的氣體得失和平衡。氣孔保衛細胞是研究植物細胞滲透機理和信息傳遞等的極好材料。因此吸引了許多研究者的深入研究。

　　葉片就眠運動與氣孔運動都受內源節律調節。連續光照或黑暗下，它們在一段時間內隨24小時周期變化。有些具有特殊代謝過程的肉質植物（如：景天科）的氣孔是晝閉夜開。

　　2。單次性運動：單一、極短時間的刺激，經體內連鎖反應而引起的運動：感覺部位受刺激→植物電信息傳遞→運動細胞的膨壓變化→反應部位的極快速度運動。它由一個快速運動緊接着一個慢恢復過程組成，可重複進行。它主要表現在以下幾類植物或植物器官中。

　　⑴食蟲植物：最典型的是捕蠅草、毛膏菜和貉藻。捕蠅草的捕蠅器、毛膏菜的葉片、貉藻的捕蟲器都是運動部位，而感覺部位是觸毛。

　　⑵感震植物：最典型的是含羞草。它可在各個部位感受各種震擊性刺激（如：機械刺激、電刺激、燒灼等）→植物電信息傳遞→葉枕運動細胞的膨壓變化→幾秒鐘內小葉合攏下垂。如刺激較強，可經電波和化學物質傳遞使鄰近小葉依次合攏，也可傳到葉柄基部，使整個複葉下垂；強刺激還可使整株植物小葉合攏，複葉葉柄下垂。刺激傳遞速度可達1。5厘米/秒。它的恢復過程一般需30-60分鐘。恢復過程中，常伴隨葉片震蕩，周期為10-16秒。

　　但是，含羞草長大、木質化以後，這種合攏動作就消失。這一點，從來無人指出。

　　⑶雄蕊運動：許多植物的花可對機械刺激產生反應而發生運動。如：花柱草科植物有個雄蕊-花柱複合體（合蕊柱），從花中心伸出並下彎成倒U形。昆蟲采蜜時，合蕊柱受機械刺激，在10-20毫秒內彈出，當觸及後面花瓣便停止。400-600秒后慢慢複位。歐洲小檗和非洲斯巴曼木的雄蕊絲也可感受機械刺激而發生運動。

　　⑷氣孔運動：很多植物（如：天竺葵）的氣孔受外界刺激（機械刺激、化學刺激等）後會發生暫時的部分關閉。殼梭抱素可激活膜上的質子泵而促進氣孔開放；生長素則在低濃度下誘導氣孔打開，而在高濃度下誘導氣孔關閉。研究表明：細胞骨架的結構變化很可能在氣孔運動中起着重要的調節作用。

　　三、趨向運動：西番蓮卷鬚向支柱快速彎曲運動時，卷鬚末梢接觸到支柱后，在20-30秒內就能激發出明顯彎曲。卷鬚快速的趨向運動是靠動作電波傳遞引起下段組織原生質體收縮來完成的，動作電波的傳遞也不是單靠局部迴路電流，還要有神經介質乙酰膽鹼的相互協作，交替推進來執行。

　　植物運動最有趣的是：

　　1。非洲安哥拉原始森林裡有種四季常青的辛柯樹。當有人在樹下點燃打火機時，它會突然噴射出一股股白色漿液將火撲滅。人們把它譽為森林裡的“義務消防隊員”。原來，它的枝杈間有許多節苞，就像一隻只灌滿水的“皮球”。據科學家研究，辛柯樹噴出的漿液中竟含有四氧化碳這樣的滅火物質。

　　2。會“翻身”的長生草：它常生長在松林里，樣子很像觀音菩薩的蓮花寶座，雖能開花卻很少開花。它通常是胎生繁殖後代：在莖上長出像母體一樣的小“蓮座”，紛紛降到地面，紮根生長為新植株。有些幼芽側身落地，靠地面那側葉片就會迅速生長，支撐植株慢慢直立起來。如果幼芽是底朝天落地，底部會長出根來扎進旁邊土壤里，然後像拉緊纖繩一樣，把植株慢慢地拉得翻過身來。

　　3。會跳舞的草：雲南有種神奇的“跳舞草”。音樂聲響起時，它的葉子就會隨着音樂旋律而上下跳動。音樂節奏越快，它跳動就越快；音樂的節奏一慢，它也隨之慢下來；音樂停止時，它也就停止了舞姿。這種“跳舞草”在世界上屬稀有的植物。

　　4。會走的植物：美國東、西部的“蘇醒樹”能自己行走。水分充足時安心生長，非常茂盛；一旦乾旱或缺水，就把根從土中抽出，捲成一個球體隨風而行。到有水處再把根伸展插入土中，開始新生活。但是，“樹”的莖和根是木質的，怎麼“卷”成球體隨風而行呢？

　　南美把卷柏叫“會走路的樹”。卷柏屬蕨類卷柏科草本，又名九死還魂草。根能自行從土壤分離，捲縮似拳狀，隨風移動，遇水而榮，根重新再鑽入土壤尋找水份。經測定：草本植物含水70-80%，木本植物含水40-50%，許多沙漠植物含水6%，而卷柏在含水5%以下仍可維持生命。有人把幾年前做成標本的卷柏放入水中，它又活了。