一、含羞草為什么會(huì)害羞
1、植物和動(dòng)物不同,沒(méi)有神經(jīng)系統(tǒng),沒(méi)有肌肉,感覺(jué)不到外部的刺激。含羞草和普通植物不同,它被外部觸摸時(shí)葉柄下垂,小葉子關(guān)閉,這個(gè)動(dòng)作被理解為害羞,因此被稱為含羞草。
2、含羞草細(xì)胞由細(xì)小的網(wǎng)狀蛋白質(zhì)“肌動(dòng)蛋白”(即葉枕敏縮體)支撐。產(chǎn)生閉合運(yùn)動(dòng)時(shí),肌動(dòng)蛋白磷酸會(huì)脫落,只要含羞草吸收讓磷酸不脫落的化合物,接觸也不會(huì)發(fā)生變化。土屋教授指出,當(dāng)肌動(dòng)蛋白束散開(kāi)時(shí),細(xì)胞被破壞,結(jié)果水分跑出來(lái),以致產(chǎn)生閉合運(yùn)動(dòng)。肌動(dòng)蛋白一般見(jiàn)于動(dòng)物的肌肉纖維內(nèi),與肌肉伸縮有關(guān)。
3、植物的運(yùn)動(dòng)通常是由細(xì)胞內(nèi)膨脹壓力變化引起的。大部分成熟的植物細(xì)胞都有很大的液泡。液泡內(nèi)充滿水分時(shí),壓迫周圍的細(xì)胞質(zhì)量,緊貼細(xì)胞壁,給細(xì)胞壁帶來(lái)壓力,使細(xì)胞膨脹,像充滿空氣的氣球一樣。液泡中含有的有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)的濃度高低,決定滲透壓力的高低,而滲透壓力的高低決定水分?jǐn)U散的方向。液泡濃度提高時(shí),滲透壓增加,水分從細(xì)胞外向細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散進(jìn)入液泡,增加細(xì)胞膨脹壓力,使細(xì)胞膨脹,相反細(xì)胞萎縮。這個(gè)過(guò)程只能引起緩慢的運(yùn)動(dòng)。
4、含羞草的葉子一遇到碰觸,就會(huì)立刻關(guān)閉,接觸的力量越大,關(guān)閉越快,葉子整體就會(huì)下垂,整個(gè)動(dòng)作幾秒鐘就完成了。含羞草的葉子和葉柄結(jié)構(gòu)特殊。葉柄基部和復(fù)葉的小葉基部有比較膨脹的部分,稱為葉枕。葉枕對(duì)刺激的反應(yīng)最為敏感。一旦碰到葉子,刺激立即傳到葉柄基部的葉枕,引起兩個(gè)小葉片閉合起來(lái),觸動(dòng)力大一些,不僅傳到小葉的葉枕,而且很快傳到葉柄基部的葉枕,整個(gè)葉柄就下垂了。因?yàn)樵谌~枕的中心有一個(gè)大的維管束,維管束四周充滿著具有許多細(xì)胞間隙的薄壁組織。當(dāng)震動(dòng)傳到葉枕時(shí),葉枕的上半部薄壁細(xì)胞里的細(xì)胞液,被排出到細(xì)胞間隙中,使葉枕上半部細(xì)胞的膨壓降低,而下半部薄壁細(xì)胞間隙仍然保持原來(lái)的膨壓,結(jié)果引起小葉片的直立而兩個(gè)小葉片閉合起來(lái),甚至于整個(gè)葉子垂下來(lái)。有人研究過(guò),含羞草在受到刺激后的0.08秒鐘內(nèi)葉子就會(huì)閉合。受刺激后傳導(dǎo)的速度也是很快的,最高速度每秒鐘達(dá)10厘米。刺激一段時(shí)間后,一切又恢復(fù)正常,小葉又展開(kāi)了,葉柄也豎立起來(lái)了?;謴?fù)的時(shí)間一般為5~10分鐘。但是,如果繼續(xù)逗弄,它也不再發(fā)生任何反應(yīng)。這是因?yàn)檫B續(xù)的刺激使得葉枕細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞液流失了,不能及時(shí)得到補(bǔ)充的緣故。
二、含羞草會(huì)害羞的歷史根源
1、含羞草會(huì)害羞這一特殊本領(lǐng),有一定的歷史根源。它的老家在熱帶南美洲的巴西,那里經(jīng)常有大風(fēng)大雨。每當(dāng)?shù)谝坏斡甏蛟谌~片上,它就會(huì)立即關(guān)閉葉片,葉柄下垂,以避免暴風(fēng)雨對(duì)它的傷害。這是適應(yīng)外部環(huán)境條件變化的適應(yīng)。另外,含羞草的運(yùn)動(dòng)也可以看作是自衛(wèi)方式,動(dòng)物稍微碰一下就會(huì)關(guān)上葉子,動(dòng)物就不敢再吃它了。
2、含羞草在葉柄和小葉柄基部都有一個(gè)較膨大的部分,叫做 “葉褥”。葉褥對(duì)刺激的反應(yīng)敏感,其中心部分有很多薄壁細(xì)胞。這些細(xì)胞在靜止時(shí)將帶負(fù)荷的氯離子輸送到細(xì)胞內(nèi),將氧離子輸送到細(xì)胞外,使細(xì)胞膜和鄰近地區(qū)保持一定的電位差,稱為靜止電位。外部刺激超過(guò)一定程度時(shí),這種差異的透過(guò)性突然變化,帶正電荷的鈣離子大量流入細(xì)胞,鉀離子反向進(jìn)行,提高膜內(nèi)的電位,成為正電位,產(chǎn)生動(dòng)作電位的現(xiàn)象被稱為去極化。動(dòng)作電位會(huì)傳遞,當(dāng)細(xì)胞到達(dá)動(dòng)作電位時(shí),也就是產(chǎn)生去極化現(xiàn)象時(shí),細(xì)胞膜的差異通透性會(huì)消失,使原來(lái)蓄存于液泡內(nèi)之水分在瞬間排出,使細(xì)胞失去膨壓,變得癱軟。故當(dāng)刺激小葉柄基部的葉褥,葉褥上半部薄壁細(xì)胞的膨壓降低,而下半部薄壁細(xì)胞仍保持原來(lái)的膨壓,引起小葉片沿著葉柄方向直立。而葉柄內(nèi)的維管束,在葉褥合成一大管道,作容納葉褥排出的水分。