向日葵|向日葵既没有眼睛,更没有肌肉关节,为什么它却能朝着太阳转?

向日葵是除了含羞草、捕蝇草以及茅膏菜等为数不多能动的植物之一 , 但向日葵有个令人难以理解的特点 , 它会跟着太阳转!向日葵既没有眼睛 , 又没有肌肉与关节 , 它是怎么动起来的?
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向日葵为什么要朝着太阳?
万物生长靠太阳 , 热带雨林中的阳光争夺一点都不逊色于动物界的弱肉强食 , 所有植物都拼命的往上生长 , 一直长到树冠之顶 , 可以争夺到“采光权”为止 , 再回过头来反哺根茎 , 因此热带雨林中的植物都是又细又长的!
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光合作用在植物中的作用
光合作用是这一切动力的基础 , 这个过程能将二氧化碳和水以及硫化氢等物质转变为碳水化合物!其中一个产氧的光合作用过程就是植物所排放的废气!却产生了人类赖以生存的氧气!不产氧的过程中氧被硫单质所代替 , 能完成这个过程的生物是绿硫细菌、紫硫细菌 , 这些光合细菌采用这一种方式进行光合作用 。 幸亏它们不占地球大多数 , 要不然生命可就尴尬了!
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碳水化合物的概念非常宽泛 , 一般有单糖 , 包括戊糖和已糖 , 其中葡萄糖、果糖、半乳糖属于已糖 , 还有低聚糖 , 就是我们最熟悉的葡萄糖和蔗糖和乳糖!最后的多糖类可能很多朋友就不太理解了 , 因为这是一类高分子化合物 , 有很多单糖分子组合合成 , 比如淀粉、纤维素以及半纤维素和果胶等!纤维素在植物中的作用 , 估计大家都心里有数!
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植物的光合作用效率极高 , 太阳能的利用率甚至可达6% , 尽管和现代太阳能电池相比有很大的差距 , 但它不要任何制造成本 , 只需要一颗种子浇水发芽即可 , 而超大面积吸收的太阳能将各种原料转换成我们能利用的果实 , 这就是古老的农业对于现代社会的强大支撑!
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向日葵的光合作用
向日葵是一年生草本植物 , 也有罕见多年生向日葵 , 它是菊科向日葵属的植物 , 一般情况下向日葵高度为2.5-3.5米 , 据1567年的科学文献报告 , 最高的向日葵是帕多瓦的单头向日葵 , 植株最高12米 , 轻松可达8米以上 , 比一棵树还高 , 实在是太猛了!
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向日葵植株1-2米的花盘直径大都在10-15厘米左右 , 植株高达的花盆可达35厘米以上 , 甚至有高达60厘米的 , 它的果实当然就是葵花籽 , 这应该是各位最喜欢的零食 , 嗑瓜子成了大家消磨闲暇时光的必备良品 , 当然要哺育出那么大的花盘 , 当然需要天天朝着太阳啦!
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不过比较好玩的是当向日葵开花后就不再朝着太阳了 , 反而还躲着太阳!这是为什么呢?
是什么机制能让向日葵一直对着太阳?
向日葵没有眼睛 , 更没有关节和肌肉 , 但向日葵的杆子有一定的弹性变形范围 , 也就是说它具备一定的形变能力 , 那么是什么机制让它转起来的呢?
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这是因为向日葵的花盘根部有一种生长素 , 它的特点就是怕光 , 也就是当太阳晒到时就跑到了另一端让细胞快速拉长 , 细胞拉长累积多了就会让向日葵花盘逐渐扭到朝着太阳这一边 , 因此向日葵就会慢慢跟着太阳转 , 而且还没有机械动力的那种!
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当傍晚太阳下山后 , 生长素就会恢复原状 , 细胞也恢复到最初状态 , 一般情况下就是朝东的!所以从这个原理上来看 , 向日葵跟着太阳是不同步的 , 而是会稍稍落后太阳一个角度 , 大约是12° , 换算成时间的话大约滞后48分钟 , 这和生长素重新分布和细胞拉长的需要时间是相吻合的!
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为什么开花后向日葵就不转了?
【向日葵|向日葵既没有眼睛,更没有肌肉关节,为什么它却能朝着太阳转?】向日葵的花粉十分娇嫩 , 不能长时间被太阳暴晒 , 因此开花后的向日葵就不转了 , 大部分时候它应该是朝向东方的 , 因为朝东阳光不强烈 , 而且还有助于一大早就晒干露水 , 大花盘不至于发霉!阴凉处还能有助于昆虫授粉!
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捕蝇草的神奇功能!
比向日葵更神奇的是捕蝇草 , 它能在苍蝇或者其它昆虫落在陷阱里的瞬间闭合 , 将昆虫关在里面慢慢消化 , 捕蝇草不知道是何时演化出这种技能的 , 实在是太神奇了!能让捕蝇草抓住昆虫的有两个关键:
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如何感应昆虫落在了叶子上?
叶子感应到昆虫后 , 如何闭合起来?
捕蝇草的叶子中间有多根感应纤毛 , 一般要触动两根才会闭合 , 而且时间过长 , 比如超过20S后触动的话就必须要第三次才会闭合!这个机制是防止闭合时昆虫站立位置不对逃出生天 , 第二个机制则是防止误触发 , 比如树叶掉落等 , 但也难免有夹住树叶的 , 但夹住昆虫 , 在持续触动纤毛的情况下腺体会分泌消化液 , 如果是树叶则没有持续刺激 , 会在几小时后就释放!
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捕蝇草是一种维管植物 , 这种植物的特点是体内的维管可以让液体快速流动 , 这就是捕蝇草动作动力的来源!正常情况下捕蝇草的“夹子”呈60度角度打开 , 在纤毛短时间受到两次刺激时 , 其内侧的细胞液泡便快速失水收缩 , 使得捕虫器向内弯 , 因而闭合抓住昆虫 。
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此后再持续刺激下“夹子”内腺体会分泌蛋白酶 , 将昆虫分解 , 一般三四天就能消化昆虫柔软的组织 , 之后再吸收氮磷等微量元素 , 吸收完毕 , 大约5-10天后“夹子”就会打开继续下一次捕猎!一般一个“夹子”可以用12-18次 , 消化3-4只昆虫后就报废了 , 叶片仅具光合作用能力 , 最后则枯萎!
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这样的植物只能用成精来形容!


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