含羞草為什么會害羞
含羞草為什么會害羞
含羞草原產(chǎn)于美洲熱帶地區(qū),現(xiàn)已擴散至世界許多地方。由于生長力頑強,在不少國家都被當(dāng)成野草處理。我們都知道含羞草“害羞”得名。那么含羞草為什么會害羞呢?下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家?guī)淼?,歡迎閱讀。
含羞草為什么會害羞
植物與動物不同,沒有神經(jīng)系統(tǒng),沒有肌肉,它不會感知外界的刺激,而含羞草與一般植物不同,它在受到外界觸動時,葉柄下垂,小葉片合閉,此動作被人們理解為“害羞”,故稱為含羞草、知羞草、怕丑草。
含羞草細胞是由細小如網(wǎng)狀的蛋白質(zhì)“股動蛋白(actin)”(即葉枕敏縮體)所支撐。產(chǎn)生閉合運動時,股動蛋白的磷酸會脫落,只要讓含羞草吸收不讓磷酸脫落的化合物,經(jīng)觸碰也不會起變化。土屋教授指出,當(dāng)股動蛋白束散開時,細胞被破壞,結(jié)果水分跑出來,以致產(chǎn)生閉合運動。股動蛋白一般見于動物的肌肉纖維內(nèi),與肌肉伸縮有關(guān)。沒想到它也存在含羞草內(nèi),可說是相當(dāng)罕見。
植物的運動通常是由細胞內(nèi)膨壓改變造成的。大部分成熟的植物細胞都有一個很大的液泡。當(dāng)液泡內(nèi)充滿水分時,就壓迫周圍的細胞質(zhì),使它緊緊貼向細胞壁,而給予細胞壁一種壓力,使細胞硬脹,像吹滿了氣的氣球一樣。液泡內(nèi)所含的有機和無機物質(zhì)的濃度高低,決定滲透壓的高低,而滲透壓的高低可以決定水分擴散的方向。當(dāng)液泡濃度增高時,滲透壓增加,水分由胞外向胞內(nèi)擴散而進入液泡,增加細胞的膨壓,使細胞鼓脹;反之,細胞則萎縮。這種過程只能造成緩慢的運動,例如氣孔的開合。
含羞草的葉子如遇到觸碰,會立即合攏起來,觸動的力量越大,合得越快,整個葉子都會垂下,像有氣無力的樣子,整個動作在幾秒鐘就完成。含羞草的葉子和葉柄具有特殊的結(jié)構(gòu)。在葉柄基部和復(fù)葉的小葉基部,都有一個比較膨大的部分,叫做葉枕。葉枕對刺激的反應(yīng)最為敏感。一旦碰到葉子,刺激立即傳到葉柄基部的葉枕,引起兩個小葉片閉合起來,觸動力大一些,不僅傳到小葉的葉枕,而且很快傳到葉柄基部的葉枕,整個葉柄就下垂了。為什么會這樣呢?這是因為,在葉枕的中心有一個大的維管束,維管束四周充滿著具有許多細胞間隙的薄壁組織。當(dāng)震動傳到葉枕時,葉枕的上半部薄壁細胞里的細胞液,被排出到細胞間隙中,使葉枕上半部細胞的膨壓降低,而下半部薄壁細胞間隙仍然保持原來的膨壓,結(jié)果引起小葉片的直立而兩個小葉片閉合起來,甚至于整個葉子垂下來。有人做過研究,含羞草在受到刺激后的0.08秒鐘內(nèi),葉子就會閉合。受刺激后,傳導(dǎo)的速度也是很快的,最高速度每秒鐘達10厘米。刺激之后,稍過一段時間,一切又慢慢恢復(fù)正常,小葉又展開了,葉柄也豎立起來了?;謴?fù)的時間一般為5~10分鐘。但是,如果我們繼續(xù)逗弄,接連不斷地刺激它的葉子,它就產(chǎn)生“厭煩”之感,不再發(fā)生任何反應(yīng)。這是因為連續(xù)的刺激使得葉枕細胞內(nèi)的細胞液流失了,不能及時得到補充的緣故。
含羞草的這種特殊的本領(lǐng),是有它的一定歷史根源的。它的老家在熱帶南美洲的巴西,那里常有大風(fēng)大雨。每當(dāng)?shù)谝坏斡甏蛑~子時,它立即葉片閉合,葉柄下垂,以躲避狂風(fēng)暴雨對它的傷害。這是它適應(yīng)外界環(huán)境條件變化的一種適應(yīng)。另外,含羞草的運動也可以看作是一種自衛(wèi)方式,動物稍一碰它,它就合攏葉子,動物也就不敢再吃它了。
在葉柄和小葉柄基部都有一個較膨大的部分,叫做 “葉褥”。葉褥對刺激的反應(yīng)很靈敏,在它中心的部分有許多薄壁細胞。這些細胞在靜止時會將帶負電荷的氯離子運向細胞內(nèi),而把氧離子向細胞外運送,使細胞膜和鄰近地區(qū)保持一定電位差,叫做靜止電位。當(dāng)外界刺激超過某一定限度時,這種差異通透性會突然改變,帶正電荷的鈣離子大量涌進細胞,而鉀離子卻向反方向進行,使膜內(nèi)電位增高,甚至成為正電位,于是產(chǎn)生了動作電位,這種現(xiàn)象叫做去極化。動作電位會傳遞,當(dāng)細胞到達動作電位時,也就是產(chǎn)生去極化現(xiàn)象時,細胞膜的差異通透性會消失,使原來蓄存于液泡內(nèi)之水分在瞬間排出,使細胞失去膨壓,變得癱軟。故當(dāng)刺激小葉柄基部的葉褥,葉褥上半部薄壁細胞的膨壓降低,而下半部薄壁細胞仍保持原來的膨壓,引起小葉片沿著葉柄方向直立。而葉柄內(nèi)的維管束,在葉褥合成一大管道,作容納葉褥排出的水分。