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植物的茎为什么是右螺旋(为什么绝大多数植物的茎都是圆柱形)

来源: 南方文学城 时间:2023-10-21
有些植物的茎为什么呈螺旋?

植物的叶子有向光性运动,植物的茎总是向上生长有“负向地性运动”,以便得到阳光而进行光合作用,根总是向下生长有“向地性运动”,以便得到水和肥料,植物的这种向光、向地和负向地性等运动,统称为“向性运动”。植物之所以会产生向性运动,主要是生长素作用的结果。攀援植物的卷须和缠绕茎,在接触支持物的一面生长素含量少,生长较慢;而对面含生长素多,生长较快,因此它们就螺旋式地缠绕在支持物上。

哪些植物茎蔓向左(右)缠绕?如何形成的?

缠绕茎在被缠物表面旋转的方向,在同一种植物中是固定不变的,总是朝一定的方向旋转缠绕。但不同的学者对“向左旋转”(左旋)和“向右旋转”(右旋)有不同的理解或解释:有些学者是站在观看者的立场看茎的旋转,即从外向内看,将缠绕茎在被缠柱状体表现由右向左旋转,即顺时针方向缠绕者称为向左旋转,反之称为向右旋转。另一些学者执相反意见,是从缠绕茎自身的角度,把茎在柱状体表面旋转缠绕上升,视作犹如一个人爬上一座螺旋状楼梯一样,向左手旋转上升者称向左旋转,向右手旋转者称右旋。但以后者为多数人认同:以顺时针方向旋转缠绕者为右旋,反时针方向缠绕者为左旋。植物缠绕旋转的方向分为3型。

(1)向左旋转缠绕型(左旋型)

茎总是向左旋转,不因人为牵引而改变方向,如海金沙、牵牛、尖叶清风藤、打碗花、常春油麻藤等。

(2)向右旋转缠绕型(右旋型)

与左旋型相反,茎总是向右旋转,不因人为牵引而改为左旋,如律草、鸡矢藤、忍冬、黄独等。

(3)向左、右旋转缠绕型(乱旋型)

茎无固定的旋转缠绕方向,既可向左,又可向右。据我们观察,文竹的同一条茎,在人为牵引下,可以先向左旋,后又向右旋转,再向左旋转。如何首乌、文竹等。

这都是在长期的自然选择中,适应它当时所生存的环境的结果。

牵牛花等爬藤植物的缠绕方向为什么总是左旋或右旋呢?

牵牛花等向左旋转缠绕而上,其缠绕方向为反时针方向旋转,即它的缠绕方向和生长方向有右手性的规律(历史上达尔文、华莱士等大博物学家、生物学家都观察到攀援植物的手性。达尔文专门写过《攀援植物的运动和习性》一书,书中描述了42种攀援植物,其中11种是左旋的,这个观察结果和我们今天的观察很接近;而有些植物如金银花、菟丝花、鸡血藤等始终向右旋转,其缠绕方向为顺时针方向旋转,即它的缠绕方向和生长方向有左手性的规律;而何首乌却是“随心所欲”地转头,有时左旋,有时右旋,也就是它的缠绕方向和生长方向是无手性的。

研究表明,植物旋转缠绕的方向特性,是它们各自的祖先遗传下来的本能。远在亿万年以前,有两种攀援植物的始祖,一种生长在南半球,一种生长在北半球。为了获得更多的阳光和空间,使其生长发育得更好,它们茎的顶端就随时朝向东升西落的太阳。这样,生长在南半球植物的茎就向右旋转,生长在北半球植物的茎则向左旋转。经过漫长的适应、进化过程,它们便退步形成了各自旋转缠绕的固定的方向。以后,它们虽被移植到不同的地理位置,但其旋转缠绕的方向特性却被遗传下来而固定不变。而起源于赤道附近的单援植物,由于太阳当空,它们就不需要随太阳转动,因而其缠绕方向没有固定,可随意旋转缠绕。可见,分清植物的左旋、右旋在实践中具有重要意义。若错把左旋植物以右旋方式缠绕在支架上,则很快就会自行脱落;若绕的方向与其习性相同,则会缠得更紧,顺利向上攀援,生长发育良好。

谁能解释一下:螺丝钉和一些藤茎为什么是右螺旋??真奇妙

花木藤蔓生长方向之谜有望解开

借助航天技术,科学家们将有望解开花木藤蔓生长方向之谜。

花卉的花色、大小、花期、花型等很能体现花卉观赏价值的部分是赏花人、种花者和科学家们主要关注的目标,而花卉的藤蔓、根系等往往不怎么被重视。殊不知大千世界,各有其妙;世间万物,各有其性。花卉的藤蔓、根系中包含有许多奥妙,其生长发育自有其规律。

花木藤蔓的枝叶朝上,根系朝下;其卷须有左旋、右旋和左右旋兼俱。是谁操纵了它们生长的方向?这引起了科学家们的极大兴趣。

花藤的左右旋生长,早为人们所关注。如攀援的五味子,它的藤蔓总是向左盘旋,按顺时针方向缠绕向上生长。而相反,牵牛花的藤蔓却向右旋转,一律按逆时针方向盘旋而上,若人为将其缠绕成左旋,在它生出新藤后仍向右旋。

科学家们对这些现象进行了一系列的研究和探讨。一般认为是地球南、北两半球的引力和磁力线共同作用的结果,即左旋的藤蔓植物生长在北半球,右旋的生长在南半球。但有些科学家认为,藤蔓植物体内有一种生长素,能控制其茎、须、花等器官的生长,从而产生螺旋式的生长,认为这是遗传的问题。他们推论认为,远在亿万年前,有两种攀援的花木藤蔓植物起源的始祖,一种在北半球的中国生长,如五味子等,另一种在南半球的阿根廷生长,如牵牛花等。这两种植物跟着东升西落的太阳感受阳光,在漫长的进化过程中,使它形成了相反的旋转方向。而那些起源于赤道附近的旋转攀援花木藤蔓,由于太阳当头而没有固定的旋向,便成了左旋和右旋兼而有之的植物。以上只是科学家们的研究推断,但真正的植物生长方向之谜,还未完全揭开。

上下向生长之谜,科学家做过实验。把生长着花木的花盆倾斜放置,过一段时间后盆中的花木仍然朝上生长。是什么力量使花木的枝干向上生长,而根系却朝下扎呢?达尔文只知道地球的引力是影响花木生长方向的重要因素,花木的芽和根在改变生长方向时,各部分细胞的生长速度不同,但他无法做出进一步的解释,成了一个谜。1926年,美国植物生理学家弗里茨·温特通过实验得知,许多花木生长都有向光性,它们的茎或叶片的弯曲是由生长素在组织内不对称分布造成的。但是有些树木是从被埋在见不到阳光的土壤里生长出来的,这又作何解释呢?于是又有科学家认为,花木的根朝下生长是受地球重力作用的结果。但重力的牵引又是如何导致花木在生长过程中发生反应变化呢?这又是一个不解之谜。美国俄亥俄州立大学的植物学家迈克尔·埃文斯提出了新的理论:无机钙和淀粉对花木的生长方向起着举足轻重的作用。还有些科学家推断:当花木细胞中的流动物质(原生质)在重力的作用下向下流动的时候,细胞壁上的压力会相应地发生变化并产生某种信号,来辨别哪是“上”、哪是“下”。但是这些研究和解答只是理论和推测,仍然没有令人信服的科学证明。

在各种实验和解答困扰科学家们时,他们提出了一个大胆设计,借助航天技术或许能揭开花木藤蔓植物生长方向之谜。据悉,美国宇航局计划用航天飞机把植物种子送上天,希望揭开植物生长的奥秘。航天局的“生命/磁场”实验的主要负责人卡尔·哈森斯坦说:“航天飞机将把亚麻种子送上地球轨道,将由计算机控制种子萌发时所需要的水分和温度。种子在这种环境下,重力已经变得微乎其微了,同时植物细胞中的原生质,以及淀粉颗粒的运动也将发生变化。”科学家指出,研究淀粉颗粒在不同环境下的运动状态,可能有助于揭开种子萌发原生的旋转方向和生长方向之谜。但愿这种空间实验能够得到证明,从而为花木藤蔓生长方向之谜的揭开,划上—个完满的句号。

植物的藤蔓为什么会出现左右旋转生长的现象呢

世间万物,各有其性,以植物而言,枝蔓茎干绝大多数都是直向生长的,有一些植物则存在着螺旋现象。 拿攀缘植物五味子来说,它的藤蔓便像螺丝一样盘旋,左旋按顺时针方向缠绕向上生长的,即东--南--西--北。 与此相反,盘旋在竹竿或其它支架上的牵牛花的藤蔓在旋转时,却一律按逆时针方向盘旋而上,如果人为地将其缠成左旋,它生出新藤后仍不改其右旋特性。 令人惊异的是,还有极少数植物藤蔓的螺旋左右兼有。葡萄就是靠卷须缠住树枝攀缘而上,其方向忽左忽右,既没有规律、也没有定式。 那么,? 简而言之,由于植物体有一种生长素能控制其器官(如茎、藤、叶等)的生长,从而产生螺旋式的生长(攀缘),这是个遗传问题。 那么,遗传又从何而来? 近年来,科学家通过研究认为,遗传的发生似乎与地球的两个半球有关。亿万年以前,有两种攀缘植物的始祖,一在北半球,一在南半球。植物为了得到充足的阳光和良好的通风,紧紧跟踪东升西落的太阳,漫长的进化过程使之形成了相反的旋向; 至于那些起源于赤道附近的攀缘植物,由于太阳当头而没有固定的旋向,便成为左旋和右旋兼而有之的植物。有些科学家通过研究推论,右旋植物起源于南半球,如牵牛花等植物的祖籍在阿根廷; 而左旋植物起源于北半球,如五味子等植物的祖籍在中国。 以上只是科学家们的研究推断,真正的植物藤蔓生长方向之谜,还未完全揭开。

植物的藤蔓为什么会出现左右旋转生长的现

藤蔓植物体内有一种生长素,能控制其茎、须、花等器官的生长,从而产生螺旋式的生长,一般认为这是遗传的问题。

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