因為含羞(xiū)草(cǎo)是由細小如(rú)網狀的(de)蛋白質“肌動蛋白”(即(jí)葉枕敏縮體)所支(zhī)撐,當肌肉蛋白束散(sàn)開時,細胞被破壞,水分流出,所以產生(shēng)閉合運(yùn)動(dòng)。含羞草老家在(zài)熱帶南美洲的巴西,那裏常(cháng)有大風大雨,每當第一滴雨打著葉子時,它會立(lì)即閉合葉片,葉柄下垂,以躲避狂(kuáng)風暴雨對它的傷(shāng)害,這是含羞(xiū)草適應外界環境條件變化的一種適應。
一、含羞草為什麽(me)會害羞
1、植物和(hé)動(dòng)物不同,沒有神經係統,沒有(yǒu)肌肉,感覺不到外部的刺激。含羞草和普(pǔ)通植物不同,它被外部觸摸時葉柄下垂(chuí),小葉子關閉,這個動(dòng)作被理解為害羞,因此被稱為含羞草。
2、含羞草細胞由細小的網(wǎng)狀蛋白質“肌動蛋白”(即葉(yè)枕敏縮體)支撐。產(chǎn)生(shēng)閉合運動時,肌動蛋白磷酸會脫落,隻要(yào)含羞草吸收讓磷(lín)酸不脫落的化合物,接觸(chù)也不會發(fā)生變化。土(tǔ)屋教授指出,當肌動蛋白束散開時,細胞被破壞,結果水分跑出來,以致產(chǎn)生閉(bì)合(hé)運動。肌動蛋白一般見於動物的肌肉纖維內,與(yǔ)肌肉伸縮(suō)有關。
3、植物的運動通常是由細(xì)胞內膨脹壓力變化引起的。大部分成熟的植(zhí)物(wù)細胞都有很大的液泡。液泡內充滿水分時,壓迫周圍的細胞質量,緊貼細胞(bāo)壁,給細胞壁帶來壓力,使細胞膨脹,像充滿空氣的氣球一樣。液泡中含有的有機和無機物質的濃(nóng)度高低,決定滲透壓力的高低,而滲透壓力的高低決定水分擴散(sàn)的方向(xiàng)。液泡濃度提高時,滲透壓增加(jiā),水分從細胞外向細胞內擴散進入液泡,增加細胞膨脹壓力,使細胞(bāo)膨(péng)脹,相反細胞(bāo)萎縮。這個過(guò)程隻能引起緩慢的運動。
4、含羞草(cǎo)的葉子一遇到碰觸,就會立刻關閉,接觸的力量越大,關閉越快,葉子整體(tǐ)就會下(xià)垂,整個動作幾秒鍾就完成了。含羞草的葉子和葉(yè)柄結構特殊。葉柄基(jī)部(bù)和(hé)複葉(yè)的小葉基部有比較膨脹的部分(fèn),稱為葉枕。葉枕對刺激的反應(yīng)最為敏感。一旦碰到葉子,刺激(jī)立即(jí)傳到葉柄基部的葉枕,引起兩個小葉片閉合起來,觸動力大一些,不僅傳(chuán)到(dào)小葉的葉枕,而且很快傳(chuán)到葉(yè)柄(bǐng)基部的(de)葉枕,整個葉柄就下垂(chuí)了(le)。因為在葉枕的中心有一個大的維管束,維管束四周充滿著具有(yǒu)許多細胞間隙的薄壁組織。當震動(dòng)傳到葉枕時,葉枕的上半部薄壁細胞裏的細胞液,被(bèi)排出到細胞間隙中,使(shǐ)葉枕上半部細胞的膨壓降低,而下半部薄壁細(xì)胞間隙仍(réng)然保持原來的膨壓,結果引起(qǐ)小葉片的直立(lì)而兩個小葉片(piàn)閉合起(qǐ)來,甚(shèn)至於整個(gè)葉子垂下來。有人研究過,含羞草(cǎo)在受到(dào)刺激後的0.08秒鍾內葉子就(jiù)會閉合。受刺激後傳導的速(sù)度也(yě)是很(hěn)快的,最高速度每秒鍾達10厘米。刺激一段時間後,一切又恢複正常,小葉又展開了,葉柄也豎立起來了。恢複的時間一般為5~10分鍾。但(dàn)是,如(rú)果繼續逗弄,它也不(bú)再發(fā)生任何反應。這是因(yīn)為連續的刺激使得葉枕細胞內的(de)細胞液流失了,不能及時得到補充的緣故。
二、含羞草會害羞的曆史(shǐ)根源
1、含羞草會害羞這一特殊本領(lǐng),有一定的曆史根源。它的老家(jiā)在熱帶南美洲的巴西,那裏經常有大風(fēng)大雨。每當第一滴雨打在葉片上,它就會立(lì)即關(guān)閉葉片,葉柄下垂,以避免(miǎn)暴風雨對它的傷害。這是適應外部環境條件變(biàn)化的適(shì)應。另外,含羞草的運(yùn)動也可以看作是自衛方式,動(dòng)物稍微碰一下就會關上(shàng)葉子,動(dòng)物就不敢再吃它了。
2、含羞草(cǎo)在葉柄和(hé)小葉柄基部都有一個較膨大的部分,叫(jiào)做 “葉褥”。葉褥對刺激的反應(yīng)敏感,其中心(xīn)部分有很多薄壁細(xì)胞。這些細胞在靜止時將帶負荷的氯離子輸送到細胞內,將氧離子輸送到細胞外,使細胞膜和鄰近地區保持一定的電位差,稱為靜止電位。外部刺激(jī)超過一定程度時,這種差異的透過性突然變化,帶正電荷的鈣離(lí)子大(dà)量流入細胞,鉀離子反向進行(háng),提高膜內的電位,成為(wéi)正電(diàn)位,產生動作電位的現象被稱為去極(jí)化。動作(zuò)電位會傳(chuán)遞,當細胞到(dào)達動作電位時,也就是產生去極化現象(xiàng)時,細胞膜的差(chà)異通透性(xìng)會消失,使原來蓄存於液泡內之水分在瞬間排出,使細胞失(shī)去膨壓(yā),變(biàn)得癱軟。故當刺激小葉柄基部的葉褥,葉褥上半部薄壁細胞的膨壓降低(dī),而下半部薄壁細胞仍保(bǎo)持原來的膨壓,引起小葉片沿著(zhe)葉柄方(fāng)向直立(lì)。而葉柄(bǐng)內的維管(guǎn)束,在葉褥合成一大管道,作(zuò)容納葉褥排出的水分。