植物的.
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/22 09:32:35
植物的.
植物的.
植物的.
决定开花时刻的主要因素,虽然常常因植物种类的不同而异,但大多数的植物,都有一个生物学上的“钟”(内在的节律).植物的开花时间,很多都是由这个钟所决定的.退一步而言,至少可以认为牵牛花的开花时间是由生物钟所支配的.
如果我们现在来追问一下,这种钟的实质是什么?是什么因素在调节着这种钟的运行?要是这种钟不指示出特定的时间,花儿为什么就不能开呢?对于这样一些问题,目前我们还无法作出答复,不过我们可以解释一下,为什么要用生物学上的钟来解释开花时间.为了说明这个问题,我们先来说明什么是生物钟.
我们可以举一个很容易理解的例子,这就是叶子的睡眠行为.人们知道:扁豆、合欢草、含羞草等植物的叶子,白天呈水乎状展开,夜间则垂向下方,同时小叶闭合.如果把这类植物放在一定温度的暗室里,这时尽管没有了昼夜之分,但是它们的叶子仍然大致以一天为一个周期,不断地上下运动着.这种周期性的运动,显然是由植物本身内在的节律性造成的.
植物之所以对某些呈周期性变化的环境因素(不包括温度和光)没有反应,乃是因为它们的运动周期,并不是准确地恰恰是二十四小时,而是随植物种类的不同而不同.这难道不能说明植物的运动周期,是受植物遗传性支配的吗?虽然这样说,但是这种周斯的长短,一般还是接近于二十四小时,在20~30个小时之间.即植物运动周期的一个特点是没有突出的长或短.
上面这种植物的内在节律性,不仅裘现在叶的运动上,而且也表现在植物的呼吸、光合作用、生长速度等多种多样的生理现象上.我们一般称这种现象为“生物钟”.因此,植物的生理状态所表现的周期性变化,可以认为是受生物钟支配的.(人体中也存在着类似的生物钟,只是影响不太明显,可以有较大的调节性,如每个人每天的睡眠需要可以因人而异,每个人每天的作息习惯也会形成生物钟的不同).
人们都明白了生物体内存在着这样一个“钟”,可是目前人们对它的实质可谓是一无所知,但是光亮和黑暗.却能比较容易和明显地改变钟的快和慢.例如,如果黄昏时刻一到,马上就把植物移入暗室,使叶子的睡眠时间提前,这样第二天早晨叶子展开的时间也提前.由于自然条件下的光是以四小时为一周期进行照射或消失的,这就使那些不以二十四小时为周期的生物钟的运行,受到每天的天亮和天黑的调节,以致不得不表现出比较准确的二十四小时这样一个周期.而植物内在的,本身所固有的周期性,只有在固定不变的条件下才能观测到.
牵牛花的开花时间是否受上述生物钟的支配,我们从如下的试验可以进行判断.
如果把结有大量花蕾的牵牛花,放在一定温度的暗室或人工照明室中,同时来用适当的方法(如每隔半个小时进行一次红外光照相),考察开花的时间.这时可以发现:牵牛花开花的时间,每天基本上都是固定的,即一个开花周期,大约是二十四小时.这种现象如果不用生物钟来说明,那将是极其困难的.
牵牛花在自然环境下度过8~10个小时的黑暗,即竞相开放(并不是受晨光的照射才开放).因此可以认为:进入黑暗之后,通过生物钟来控制时间,在8~10个小时之后,钟的“闹铃”响了,开花的时间到了.这种观点还得到以下事实的支持:天黑之前,早早地把牵牛花移到暗室,次晨,花也开放得特别的早;天黑之后,如果再延长它的光照时间,牵牛花在第二天早上也开得特别的迟.
现在我们还知道:植物体内各种酶的活性,及其对生物膜的透过性,也都随着生物钟的运行而呈现周期性的变化.通过这一事实,也许我们可以认为:只有当这些酶的性能,达到某种特定状态之后,牵牛花才能开放.
为了开花,内侧花瓣的生长速度一定要大于外侧.因此,若达不到构成内外侧花瓣生长差异的条件,花也就不会开.遗憾的是,是什么因素决定着内外侧花瓣具有不同的生长速度,以及这种因素和生物钟之间存在着什么样的关系,现在仍然是悬而未决的问题,这还有待于生物学家和化学家携手揭开此中奥秘.
植物体内的生物钟
我们知道, 日历和钟表能准确地计算时间的流逝, 那么生物体里是否也存在着一种类似钟表的时钟呢?
200 多年前, 就有人用实验来寻求这个问题的答案, 他们把叶片白天张开晚间闭合的豌豆, 放在与外界隔绝的黑洞里, 结果看到叶片依然按节律白天张开而晚上闭合.这有趣的实验, 令人信服地说明: 生物体内确实有一种能感知外界环境的周期性变化, 并且调节其生理活动...
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植物体内的生物钟
我们知道, 日历和钟表能准确地计算时间的流逝, 那么生物体里是否也存在着一种类似钟表的时钟呢?
200 多年前, 就有人用实验来寻求这个问题的答案, 他们把叶片白天张开晚间闭合的豌豆, 放在与外界隔绝的黑洞里, 结果看到叶片依然按节律白天张开而晚上闭合.这有趣的实验, 令人信服地说明: 生物体内确实有一种能感知外界环境的周期性变化, 并且调节其生理活动的”时钟”, 这种时钟, 人们把它叫做”生物钟”.那么生物钟是否也能像钟表一样可以对时、拨动和调整呢? 科学家用实验做出了肯定的回答.他们颠倒了白天张开晚上闭合的三叶草的光照规律, 就是白天把它放在人造夜晚中, 夜晚把它放在光照下, 经过多次的摆布后, 叶片的张合就和自然昼夜颠倒了, 这说明生物钟的指针已经被拨动, 但是, 当把它再放在自然昼夜中的时候, 原来的节律又很快地恢复, 钟又调正校对过来了.
不同的生物有不同的生物钟, 植物体内的光敏素就是控制植物昼夜节律或者开花时间的生物钟.生物钟的机制远比当代最精巧的钟表复杂, 但是其中的奥秘到现在还没有完全被揭开.对生物钟的研究, 对工业、农业和医疗甚至国防, 都有重大的实际意义.例如植物在一天中吸收不同的无机离子的时间各不相同, 如果掌握了这个”进食时间表”, 就可以用最少的肥料达到最好的增产效果;心脏病人对洋地黄的敏感性在凌晨4 点钟的时候, 大於平时的40 倍, 这对掌握用药的时间, 大有益处;癌细胞的分裂有其分裂周期, 如果对分裂的规律了如指掌, 那么对癌细胞的恶性生长就制之有术了.随着科学的发展, 对生物钟的研究, 必将在人类生活中产生深远的影响.
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简单的说就是生物体内部的活跃周期。呈正玄波规律。
能够在生命体内控制时间、空间发生发展的质和量叫生物钟。