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植物的生长响应和生物节律
人类生活在这个地球上,倘若没有种类繁多的植物,我们身边的环境将不堪设想。那么植物到底是如何来定义的呢。植物的生长又有些什么样的规律呢。我们知道植物是能够进行光合作用的陆生多细胞真核生物,是天然的空气净化器,它们虽然不能像人类和动物那样自由运动,但它们的生命活动也有自身的规律。
一、向性改变植物生长的方向
植物对于环境中的物理刺激有多种响应,最明显和最灵敏的是含羞草的响应。在正常情况下含羞草的叶片是伸开的,只要轻轻一碰,整株植物的叶片都闭合起来。
含羞草的这种运动很迅速,称为膨胀运动。
与植物的膨胀运动相比较而言,植物还有一类响应称为向性。
向性运动是一种生长运动,它又分为三种:向光性、向重力性和向触性。向光性是植物的一种适应特征,它是指植物的枝叶向着光生长,有效地进行光合作用。
比如放在窗台上的一盆花,叶子总是向着阳光生长,如果将花盆转一个方向,几天后叶子就会转向,直到完全朝向阳光为止。植物的生长也受重力的影响,就像不管种子在土壤中放置的方向如何,总是根朝下长,苗朝上长,可见向重力性也是植物的一个重要适应现象。
向触性是指有些植物的变态叶即卷须一接触到支持物,相对一面的生长就加快,于是卷曲起来。向触性使得植株依靠支持物而向光生长,这个特性在农作物的栽培方面常被用到,尤其是蔬菜种植,比如豌豆植株利用卷须在一种坚固的支持物上攀援生长。
二、植物有生物钟
人体的脉搏、血压、体温、细胞分裂速度等都有昼夜节奏。植物也一样,许多豆科植物的叶子昼张夜闭、气孔昼开夜合等,都是与生俱来的昼夜节律。
这种节律大概以24小时为一周期,它不因环境的变化而立即消失。环境的刺激并不是发生昼夜节律的原因,控制这种节律的是生物体内的一种计时装置,即所谓的生物钟。
已知人和哺乳动物体内,生物钟位于下丘脑中的一组细胞内。生物钟的变化周期是24小时左右,而且当外界的昼夜变化突然改变时,生物钟并不能立即进行调整。
无论是人乘飞机旅行,还是将植物从一个时区迅速移到另一个时区,都会有时差,即昼夜节律不能立即与外界的变化同步,而要落后一些。生物钟的另一个特点是很少受温度的影响,这点与其他习性不一样。
植物的一生,不仅受昼夜变化的影响,也受季节性变化的影响。植物的开花、种子的萌发以及休眠的开始和结束,都是在一年之中某个季节或时刻发生的。
那么植物靠什么去感受一年中的时间变化呢。环境给植物这方面的信号是所谓的光周期,即昼夜的长短。春季昼长夜短,秋季昼短夜长,正是这种昼夜长短的变化影响着植物的许多过程,其中最显著也最重要的是开花过程。

就开花与光周期的关系来说,可将植物分为两大类,即短日植物和长日植物。
短日植物一般在夏末或秋冬季开花,即需要短的日照时间;长日植物则在春末或夏初开花,要求长的日照时间。当然,区别长日植物与短日植物的不是绝对的夜长,而是短于一个临界期的黑暗(长日植物)或长于一个临界期的黑暗(短日植物)。

三、植物光敏素与生物钟有关
如上所述,夜间的长短决定着植物对季节的响应,那么植物又如何测量夜间的长短呢。据有关植物学资料介绍,有一类称为植物光敏素的色素与此有关。
不同波长的光对于短日植物的开花有影响,就是植物光敏素在起作用。光敏素是一种蛋白质,有两种形式,彼此之间结构上稍微有差异。这两种形式会吸收不同波长的光而相互转化,这种转化就是植物生物钟的感知,这恰好与一天的昼夜变化同步。植物光敏素的转变不仅引发开花的响应,也引发其他的生理过程如植物气孔的开关、种子的萌发等的响应。植物光敏素普遍存在于植物界,可能在所有光合生物中所起的作用,都是使植物体内的生理变化与自然界光照条件的季节性变化同步。
植物的生长除了必要的阳光、水、土壤等生长要素外,植物对自身的生命活动有一整套调控系统,即激素条件、外界刺激的响应和生物钟等。
让我们更多地了解植物的生活习性和生长规律,更好地保护好大自然,改善我们的生活环境吧。

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