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牽牛花為什麼總是逆時針旋轉

2019-01-11 07:00  來源: 新華網

牽牛花,因其形狀如喇叭,因此又被人稱為喇叭花。牽牛花在我們生活中很常見,中國人種植觀賞它的歷史也很悠久。宋代詩人危稹曾在其詩歌《牽牛花》中讚嘆道:青青柔蔓繞修篁,刷翠成花著處芳。

詩中的一個“繞”字,形象地描繪出牽牛花成長時的樣子——一根又細又長的莖,纏繞著其他物體不斷向上生長。實際上,牽牛花作為藤蔓植物,它跟其他纏繞莖植物一樣,在生長過程中都會按照一個固定的方向呈螺旋狀纏繞向上。但是,有細心的朋友可能會發現,纏繞莖植物的“轉頭運動”是各不相同的,有的是按照順時針方向,也就是向右旋轉,如紫藤、金銀花、菜豆等等;有的則是按照逆時針方向,也就是向左旋轉,如扁豆、打碗花、菜豆等。另外,還有一些纏繞莖植物的旋轉方向比較隨意,並沒有固定的旋轉方向,有時朝左,有時朝右,譬如説何首烏。

那麼,牽牛花的莖是按照什麼方向旋轉的呢?牽牛花的纏繞方向是逆時針,它的“轉頭運動”是左旋,也就是沿著逆時針的方向纏繞而長。是什麼原因導致這些纏繞莖植物的纏繞方向各不相同呢?牽牛花又是為何會沿著逆時針的方向纏繞生長呢?

經過歷代植物學家的研究證實,纏繞莖植物生長方向的不同,其實源自于其天生的向光性,與光照的方向有很大關係。向光源方向彎曲是植物生長的一個特點,這種現象産生的主要原因是由于植物莖中的生長素分布並不均勻。因此,在光線的作用之下,植物莖面向陽光的一面便會産生陰電荷,而背著陽光的一面則會産生相反的陽電荷。植物的生長素主要帶陰電荷。由于陰陽相吸的原理,大部分的生長素會被吸引到植物的背光一面,這就導致植物背光面的細胞生長較之向光面的細胞更快,進而使得纏繞莖植物出現向光源方向彎曲的生長現象。

得知這一原理後,就不難推斷出牽牛花為何總是沿著逆時針方向旋轉了。我國自古以來便有關于牽牛花的記載,尤其是從宋代以來其經常出現在一些詩歌和文學作品當中。但是自從上世紀中期之後,由于外來的圓葉牽牛以及裂葉牽牛數量猛增,導致我國原産牽牛花越來越少。而外來的牽牛花主要源自南美洲的阿根廷等地,由于其地處南半球,因此其與北半球在受陽光輻射的方向上恰恰相反——在北半球,植物靠南一側受光強,而南半球的植物則是靠北一側受光強。因此在向光性原理的影響下,阿根廷的牽牛花會呈逆時針生長,也就是向其左側旋轉生長。這就是為什麼牽牛花為什麼總是逆時針旋轉的原因。

南半球的牽牛花來到位于北半球的中國後,為什麼不順時針旋轉呢?這就涉及到遺傳學的領域了。

本作品為“科普中國-科學原理一點通”原創,轉載時務請注明出處。

作者: 吳海燕   [責任編輯: 李浩]