向日葵是除了含羞草、捕蝇草以及茅膏菜等为数不多能动的植物之一,但向日葵有个令人难以理解的特点,它会跟着太阳转!向日葵既没有眼睛,又没有肌肉与关节,它是怎么动起来的?
向日葵为什么要朝着太阳?
万物生长靠太阳,热带雨林中的阳光争夺一点都不逊色于动物界的弱肉强食,所有植物都拼命的往上生长,一直长到树冠之顶,可以争夺到“采光权”为止,再回过头来反哺根茎,因此热带雨林中的植物都是又细又长的!
光合作用在植物中的作用
光合作用是这一切动力的基础,这个过程能将二氧化碳和水以及硫化氢等物质转变为碳水化合物!其中一个产氧的光合作用过程就是植物所排放的废气!却产生了人类赖以生存的氧气!不产氧的过程中氧被硫单质所代替,能完成这个过程的生物是绿硫细菌、紫硫细菌,这些光合细菌采用这一种方式进行光合作用。幸亏它们不占地球大多数,要不然生命可就尴尬了!
碳水化合物的概念非常宽泛,一般有单糖,包括戊糖和已糖,其中葡萄糖、果糖、半乳糖属于已糖,还有低聚糖,就是我们最熟悉的葡萄糖和蔗糖和乳糖!最后的多糖类可能很多朋友就不太理解了,因为这是一类高分子化合物,有很多单糖分子组合合成,比如淀粉、纤维素以及半纤维素和果胶等!纤维素在植物中的作用,估计大家都心里有数!
植物的光合作用效率极高,太阳能的利用率甚至可达6%,尽管和现代太阳能电池相比有很大的差距,但它不要任何制造成本,只需要一颗种子浇水发芽即可,而超大面积吸收的太阳能将各种原料转换成我们能利用的果实,这就是古老的农业对于现代社会的强大支撑!
向日葵的光合作用
向日葵是一年生草本植物,也有罕见多年生向日葵,它是菊科向日葵属的植物,一般情况下向日葵高度为2.5-3.5米,据1567年的科学文献报告,最高的向日葵是帕多瓦的单头向日葵,植株最高12米,轻松可达8米以上,比一棵树还高,实在是太猛了!
向日葵植株1-2米的花盘直径大都在10-15厘米左右,植株高达的花盆可达35厘米以上,甚至有高达60厘米的,它的果实当然就是葵花籽,这应该是各位最喜欢的零食,嗑瓜子成了大家消磨闲暇时光的必备良品,当然要哺育出那么大的花盘,当然需要天天朝着太阳啦!
不过比较好玩的是当向日葵开花后就不再朝着太阳了,反而还躲着太阳!这是为什么呢?
是什么机制能让向日葵一直对着太阳?
向日葵没有眼睛,更没有关节和肌肉,但向日葵的杆子有一定的弹性变形范围,也就是说它具备一定的形变能力,那么是什么机制让它转起来的呢?
这是因为向日葵的花盘根部有一种生长素,它的特点就是怕光,也就是当太阳晒到时就跑到了另一端让细胞快速拉长,细胞拉长累积多了就会让向日葵花盘逐渐扭到朝着太阳这一边,因此向日葵就会慢慢跟着太阳转,而且还没有机械动力的那种!
当傍晚太阳下山后,生长素就会恢复原状,细胞也恢复到最初状态,一般情况下就是朝东的!所以从这个原理上来看,向日葵跟着太阳是不同步的,而是会稍稍落后太阳一个角度,大约是12°,换算成时间的话大约滞后48分钟,这和生长素重新分布和细胞拉长的需要时间是相吻合的!
为什么开花后向日葵就不转了?
向日葵的花粉十分娇嫩,不能长时间被太阳暴晒,因此开花后的向日葵就不转了,大部分时候它应该是朝向东方的,因为朝东阳光不强烈,而且还有助于一大早就晒干露水,大花盘不至于发霉!阴凉处还能有助于昆虫授粉!
捕蝇草的神奇功能!
比向日葵更神奇的是捕蝇草,它能在苍蝇或者其它昆虫落在陷阱里的瞬间闭合,将昆虫关在里面慢慢消化,捕蝇草不知道是何时演化出这种技能的,实在是太神奇了!能让捕蝇草抓住昆虫的有两个关键:
如何感应昆虫落在了叶子上?
叶子感应到昆虫后,如何闭合起来?
捕蝇草的叶子中间有多根感应纤毛,一般要触动两根才会闭合,而且时间过长,比如超过20S后触动的话就必须要第三次才会闭合!这个机制是防止闭合时昆虫站立位置不对逃出生天,第二个机制则是防止误触发,比如树叶掉落等,但也难免有夹住树叶的,但夹住昆虫,在持续触动纤毛的情况下腺体会分泌消化液,如果是树叶则没有持续刺激,会在几小时后就释放!
捕蝇草是一种维管植物,这种植物的特点是体内的维管可以让液体快速流动,这就是捕蝇草动作动力的来源!正常情况下捕蝇草的“夹子”呈60度角度打开,在纤毛短时间受到两次刺激时,其内侧的细胞液泡便快速失水收缩,使得捕虫器向内弯,因而闭合抓住昆虫。
此后再持续刺激下“夹子”内腺体会分泌蛋白酶,将昆虫分解,一般三四天就能消化昆虫柔软的组织,之后再吸收氮磷等微量元素,吸收完毕,大约5-10天后“夹子”就会打开继续下一次捕猎!一般一个“夹子”可以用12-18次,消化3-4只昆虫后就报废了,叶片仅具光合作用能力,最后则枯萎!
这样的植物只能用成精来形容!