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植物也会运动吗?
来源:人民日报  作者: 时间:2023/10/11
    捕蝇草合拢、含羞草闭合叶片……被称作“植物睡眠运动”的感夜性运动,是植物感性运动的一种
    多年前,我们在云南曲靖发现了一块特别的大羽羊齿类植物叶片化石。化石上,叶片中脉两侧有对称的昆虫啃食痕迹。这样的痕:我孕纬?是因为昆虫啃食时,叶片恰好闭合吗?
    一件标本偶然性强,科学研究需要更多证据。2020年11月,我们发现了第二件不同物种的大羽羊齿类植物标本,也有对称的昆虫啃食痕迹。而在今天的植物界,感夜性植物叶片合拢时被昆虫取食,也会留下相似的对称结构。因此,我们推测:数亿年之前的大羽羊齿类植物存在感夜性。
    感夜性运动是植物运动的一种,和活蹦乱跳的动物相比,植物扎根某处不挪窝,似乎谈不上运动。其实,很多植物都有运动行为。向日葵花盘追逐太阳,含羞草一碰便闭合叶片,更不用说几乎所有的植物根系都会向水肥充足的方向生长。科学家将多种多样的植物运动分为两大类:向性运动和感性运动。
    向光性、向水性、向肥性……植物受单向外界因素刺激而引起的定向运动被称为向性运动,即哪一方向给予植物刺激,植物就会做出相应变化。向日葵等植物跟随太阳变化而转动,就是典型的向性运动。
    被称作“植物睡眠运动”的感夜性运动,是植物感性运动的一种。捕蝇草合拢、含羞草闭合叶片……震动、触碰、温度或湿度变化等不定向的外界刺激,有可能引发植物的局部运动。比如随着昼夜交替,感夜性植物的叶片就会发生规律的周期性合拢或下垂。达尔文发现,有18个科的植物存在感夜性运动现象,除了蕨类植物中存在一例可靠报道外,感夜性现象全部出现于被子植物中,尤以豆科和酢浆草科植物最为普遍。
    由于缺乏化石证据,长期以来,我们对植物感夜性运动的起源和演化历程知之甚少。豆科和酢浆草科植物的感夜性是否起源于大羽羊齿类植物?虽然化石证明大羽羊齿类植物也具有感夜性,但前期研究表明,大羽羊齿类植物在2.5亿年前就完全灭绝了。我们猜测:植物叶片的感夜性运动可能在不同植物支系中存在多次独立起源:尽管植物支系不同,但由于生存环境相似等原因,最终出现了趋同演化。
 
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