Question

有些藤本植物的缠绕茎在缠绕的过程中会突然改变缠绕方向,但在生长了一段时间后,缠绕的方向又恢复成原来的样子,请问这是因为什

Answer 1

在自然界里有许多缠绕植物,像牵牛花,菟丝子及一些藤类植物,它们在生长过程中常常沿着竹杆或树枝之类盘旋而上.令人称奇的是它们盘旋的方向常常也是固定的.如果人为地把它反过来,也不能改变它们继续按原来的方向盘旋而上.根据文献介绍,植物这种固有的盘旋方向是由它们的基因来决定的.那么又是什么因素会影响它们的基因呢?卡皮罗现象给我们的启示是这个因素应是科里奥利力,即植物的发源地在北半球还是南半球决定了它生长过程中盘旋的方向.在植物的发源地科里奥利力的方向影响了植物的盘旋方向.经过千百万年的繁衍,这种特性在遗传基因中被固定了下来,甚至后来把它移植到另一地方也很难改变.经查阅植物学文献和野外观察,一些植物盘旋的方向和其发源地与卡皮罗现象竟是吻合的.植物缠绕方向之谜 ①牵牛花、金银花等攀缘植物有一套非凡的本领,这就是能够依附支架,利用茎尖的“运动”不断向上爬攀.就拿牵牛花来说,它茎的顶端10～15厘米一段,由于各个方向的表面生长速度不一致,能在空间不断改变自己的位置,而且始终以一定的方向旋转着,并以此为半径,在一圆周内遇到依附物后,就会把依附物缠绕起来,攀向高处去争取阳光和雨露.②有趣的是,大多数植物的“转头运动”是有一定方向的,如金银花、菟丝花、鸡血藤等始终向右旋转,牵牛、扁豆、马兜铃、山药等则向左旋转缠绕向上,而何首乌却是“随心所欲”地转头,有时左旋,有时右旋.③缠绕茎植物为什么会有固定的缠绕方向呢?④科学家最新研究表明,植物旋转缠绕的方向特性,是它们各自的祖先遗传下来的本能.远在亿万年以前,有两种攀缘植物的始祖,一种生长在南半球,一种生长在北半球.为了获得更多的阳光和空间,使其生长发育得更好,它们茎的顶端就紧紧随时朝向东升西落的大阳.这样,生长在南半球植物的茎就向右旋转,生长在北半球植物的茎则向左旋转.经过漫长的适应、进化过程,它们便逐步形成了各自旋转缠绕的固定的方向.以后,它们虽被移植到不同的地理位置,但其旋转缠绕的方向特性被遗传下来而固定不变.而起源于赤道附近的攀缘植物,由于太阳当空,它们就不需要随大阳转动,因而其缠绕方向没有固定,可随意旋转缠绕.《植物缠绕方向之谜》（中学生物阅读课文） 1.牵牛花、金银花等攀援植物有一套非凡的本领,这就是能够依附支架,利用茎尖的“运动 ”不断向上爬攀.就拿牵牛花来说,它茎的顶端10～15厘米一段,由于各个方向的表面生长 速度不一致,能在空中不断改变自己的位置,而且始终以一定的方向旋转着,并以此为半径 ,在一圆周内遇到依附物后,就会把依附物缠绕起来,以此攀向高处去争取阳光和雨露.答案补充 2.有趣的是,大多数植物的“转头运动”是有一定方向的,如金银花、菟丝花、鸡血藤等始 终向右旋转,牵牛花、扁豆、马兜铃、山药等则向左旋转缠绕向上,而何首乌却是“随心所 欲”地转头,有时左旋,有时右旋.3.那么,这些缠绕茎植物为什么会有固定的缠绕方向呢?4.科学家最新研究表明,植物旋转缠绕的方向特性,是它们各自的祖先遗传下来的本能.远 在亿万年以前,有两种攀援植物的始祖,一种生长在南半球,一种生长在北半球.为了获得 更多的阳光和空间,使其生长发育得更好,它们茎的顶端就紧紧随时朝向东升西落的太阳.这样,生长在南半球植物的茎就向右旋转,生长在北半球植物的茎则向左旋转.经过漫长的 适应、进化过程,它们便逐步形成了各自旋转缠绕的固定的方向.以后,它们虽被移植到不 同的地理位置,但其旋转方向的特性被遗传下来而固定不变.而起源于赤道附近的攀援植物 ,由于太阳当空,它们就不需要随太阳转动,因而其缠绕方向没有固定,可随意旋转缠绕.（注：本司令反对这种“阳光”的说法）答案补充 植物手性也可以采用如下定义：在生长或者运动的一端,从垂直轴向观看,若螺旋是顺时针的,则为左手性；若螺旋是反时针的,则为右手性.这两个定义等价,但第二个定义远没有第一个定义方便实用,而且容易自己弄混.左手性的螺旋叫左螺旋；右手性的螺旋叫右螺旋.在气象学中,定义也是一样的.在北半球,低压区能够形成左手性的气旋,高压区能形成右手性的气旋.南半球正好相反.忍冬（金银花）、牵牛花的藤子弯曲缠绕着攀援而上的姿态,在文学家看来是柔美而富于诗意的,却不免把植物学家绕得晕头转向.究竟这弯曲是怎样进行的呢?日本科学家终于找到了关于此问题的第一个分子线索.他们在9日的《自然》杂志上报告说,一种称为拟南芥的植物通常是直着长的,但他们发现了一种旋转生长的变异植株.研究表明是基因变异使其中的“α－微管蛋白质”发生了变化,改变了植物细胞壁的堆积方向,从而使植物长得不对称了.