植物的生長
自然界中纏繞植物的莖和攀援植物的卷須.它們的纏繞方向和生長方向有什么關(guān)系
我們?nèi)粘Ｉ钪幸渤Ｒ姷揭恍﹨⑻齑髽?而這些樹之所以高大,就是這里我們所要講的植物的一種器官——莖的發(fā)達的緣故,一般喬木類植物都是這種莖.我們把這種背地面而生的莖叫做直立莖.然而,植物并不都是直立、高大的,有些植物的莖本身細長而柔軟,不能直立只能纏繞在其他物體上向上生長,這種莖叫做纏繞莖.如牽牛花、金銀花的莖.另外,還有一些植物如黃瓜、葡萄等,它們的莖雖然也是細長柔軟的,但它們既不能直立生長,也不能纏繞到別的物體上,可是它們卻可以借著莖上生出的卷須盤卷在別的物體上從而使莖向高處生長,這種莖叫做攀援莖.上面我們所談的莖都起著連接根和葉的橋梁的作用,并在根和葉之間不停地傳送著營養(yǎng)物質(zhì).
大家都知道,植物的葉子有向光性運動,植物的莖總是向上生長有“負向地性運動”,以便得到陽光而進行光合作用,根總是向下生長有“向地性運動”,以便得到水和肥料,植物的這種向光、向地和負向地性等運動,統(tǒng)稱為“向性運動”.植物之所以會產(chǎn)生向性運動,主要是生長素作用的結(jié)果.攀援植物的卷須和纏繞莖,在接觸支持物的一面生長素含量少,生長較慢；而對面含生長素多,生長較快,因此它們就螺旋式地纏繞在支持物上.
牽?；ǎ↖pomoea Nil）,別名子午鐘、喇叭花、尊金鐘.旋花科.一年生纏繞莖草本植物,具短毛.葉為心臟形,通常三裂.秋季開花,花冠漏斗形,上面有5個淺淺的裂隙,花色有紫紅、粉紅、白等色.花期6～10月,一般清晨開放,中午閉合.原產(chǎn)熱帶美洲,我國各地普遍栽培供觀賞.性喜陽光,播種一周即可發(fā)芽,生長茂盛,分枝多,常種植于庭院、籬邊、棚下成綠簾花屏.種子卵圓形,有黑色、白色,可入藥,治水腫腹脹、大小便不利等癥.
牽?；ǖ那o纏繞本領(lǐng)非凡,它利用莖尖的“運動”能夠依附支架不斷向上爬攀.莖的頂端10cm～15cm一段,由于各個方向的表面生長速度不一致,能在空間不斷改變自己的位置,而且始終以一定的方向旋轉(zhuǎn)著,即做有一定方向的“轉(zhuǎn)頭運動”,并以此為半徑,在其圓周內(nèi)遇到依附物后,就會把依附物纏繞起來,攀向高處去爭取陽光和雨露.有趣的是,牽?；ǎㄟ€有扁豆、馬兜鈴、山藥等）向左旋轉(zhuǎn)纏繞而上,其纏繞方向為反時針方向旋轉(zhuǎn),即它的纏繞方向和生長方向有右手性的規(guī)律（歷史上達爾文、華萊士等大博物學(xué)家、生物學(xué)家都觀察到攀援植物的手性.達爾文專門寫過《攀援植物的運動和習(xí)性》一書,書中描述了42種攀援植物,其中11種是左旋的,這個觀察結(jié)果和我們今天的觀察很接近；而有些植物如金銀花、菟絲花、雞血藤等始終向右旋轉(zhuǎn),其纏繞方向為順時針方向旋轉(zhuǎn),即它的纏繞方向和生長方向有左手性的規(guī)律；而何首烏卻是“隨心所欲”地轉(zhuǎn)頭,有時左旋,有時右旋,也就是它的纏繞方向和生長方向是無手性的.
那么,有手性的這些纏繞莖植物為什么會有固定的纏繞方向呢?科學(xué)家最新研究表明,植物旋轉(zhuǎn)纏繞的方向特性,是它們各自的祖先遺傳下來的本能.遠在億萬年以前,有兩種攀援植物的始祖,一種生長在南半球,一種生長在北半球.為了獲得更多的陽光和空間,使其生長發(fā)育得更好,它們莖的頂端就隨時朝向東升西落的太陽.這樣,生長在南半球植物的莖就向右旋轉(zhuǎn),生長在北半球植物的莖則向左旋轉(zhuǎn).經(jīng)過漫長的適應(yīng)、進化過程,它們便退步形成了各自旋轉(zhuǎn)纏繞的固定的方向.以后,它們雖被移植到不同的地理位置,但其旋轉(zhuǎn)纏繞的方向特性卻被遺傳下來而固定不變.而起源于赤道附近的單援植物,由于太陽當(dāng)空,它們就不需要隨太陽轉(zhuǎn)動,因而其纏繞方向沒有固定,可隨意旋轉(zhuǎn)纏繞.可見,分清植物的左旋、右旋在實踐中具有重要意義.若錯把左旋植物以右旋方式纏繞在支架上,則很快就會自行脫落；若繞的方向與其習(xí)性相同,則會纏得更緊,順利向上攀援,生長發(fā)育良好.