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奇妙的植物感官世界大揭密

作者: 城市园林绿化 发布时间: 2019年10月04日 21:38:42

植物既不能为寻找食物而四处奔走,也不能主动逃避虫害的肆虐,所以植物要想在自然环境中生存下去,需要自己独特的感官功能来“感受”身边的世界,并对不同的环境变化作出相应的反应以保证能生存下去。

大家都知道动物有眼、耳、口、鼻和大脑才具有视觉、嗅觉、味觉、听觉和触觉等感官功能,但是科学家发现大多数植物也像人类一样,拥有视觉、嗅觉、味觉、听觉和触觉,并且这些感官功能对它们的生存非常重要!并且对光的感觉植物甚至比人类还要敏感得多。

因为植物在一个地方扎根后,它们无法像动物那样可以四处移动去寻找食物,也无法像动物逃避天敌一样逃避害虫的侵袭。在面对暴风雨的时候,它们无法像动物一样可以为自己找一个藏身之所。所以,要想在各种无法预知的恶劣环境中生存下去,需要通过自己独特的感观功能来“感觉”身边的世界,并对各种环境变化作出相应的反应。

植物感官

1.植物的视觉:无眼,但能“看到”各种光

植物也能“看见”东西吗?科学研究发现,其实像人类一样,植物也能“看见”光。与人类的眼睛具有光感受器相似,植物的枝干和叶子上也有属于它们自己的光感受器。它们不但能区分红光和蓝光,甚至还能“看到”人类无法看到的波长,譬如光谱中的红外光和紫外光。植物还能“看到”光的来源方向,并据此判断光照的时长。达尔文早就发现,如果植物渴望阳光照耀,它们的枝茎就会向光线方向弯曲。植物的光合作用可利用阳光能量将二氧化碳和水转成糖分,所以植物需要探测光线来源以便制造“食物”。

植物的细胞膜中有一种对蓝光非常敏感的向光素,而植物叶子中存在一种光敏色素,则对红光相当敏感。光敏色素类似于“光控开关”:当植物被红光照耀时,光敏色素会转换到可以探测红外光线的模式;当植物被红外光线照耀时,它会自动转换到可以探测红光的模式。这一功能使得植物可以像人类一样“日出而作,日落而息”。比如,傍晚时分,当植物探测到大量红外光线后,它就开始“休息”;次日早晨太阳升起后,探测到了红光的植物就会苏醒过来进行光合作用。

2.植物的触觉:作出独特反应

科学研究发现,植物显然也具有触觉。风吹过树枝、小虫爬过叶面、藤蔓缠上枝梢,树木其实都可以感觉到。植物甚至对气温的冷热也有感觉,所以能对不同的天气产生不同的反应,譬如改变自己的生长速度、调节水分使用量等。所有植物都具有触觉,但触觉最敏感的植物当数食虫植物捕蝇草。当一只苍蝇、甲虫或一只小青蛙爬过它的叶子时,捕蝇草叶片能够迅速关闭,将虫子困在里面。捕蝇草知道什么时候该关闭叶子,因为它能感觉到虫子爬到的位置。

尽管大多数植物的反应不会这么快,但它们感觉外部触觉刺激的方式都和捕蝇草相似。不过让科学家最感兴趣的是,植物和动物的触觉都使用相同的蛋白质来感知外部世界。这些“机械性刺激感受器”嵌在细胞膜中。当感受到外部压力的刺激时,它们会让带电离子穿过细胞膜,在细胞内部和外部形成一个不同的电荷,从而产生一个电流信号。当然,植物不像动物那样有一个大脑可以翻译处理这些电子信号,但仍然能通过自己独特的方式来对这些触觉信号作出反应。

3.植物的嗅觉:靠接受器产生作用

许多动物都利用灵敏的鼻子在大自然界中捕猎食物。事实上,一种名叫菟丝子的寄生藤堪称是植物世界中的“嗅探犬”,因为它也是通过嗅觉来寻觅食物的。菟丝子几乎没有大多数植物所拥有的叶绿素,所以它必须通过吸食其他植物的含糖树汁来生存。平时,它必须通过嗅觉来寻觅“猎物”。它能根据不同植物散发出来的气味区分哪些植物可以成为它的“猎物”,哪些植物身上有它最喜欢的“食物”,哪些植物是不健康的种类。其实,地球上的所有植物都具有嗅觉,只不过菟丝子的嗅觉更加灵敏罢了。我们都知道,动物鼻子中的传感器能够辨别空气中的气味分子,而植物身上也具有一种接受器,能对挥发性化学气味作出反应。

科学家早就发现,将未成熟的水果放在乙烯气体中,就会诱使它成熟。此外,所有成熟的水果都会散发乙烯气味,并使未成熟的水果对该气味作出反应,加快自身的成熟速度。这种反应能够确保一块田地中的水果都能大面积地几乎同时成熟。可以说,乙烯是一种具有很多用途的植物激素,除了促使水果同时成熟外,还具有调节植物叶子颜色的作用。

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