向日葵是向性还是倾性-台东高中.DOC

游民偉。國立台東高中。高一9 班 向日葵向不向日----向日葵是向性還是傾性 壹●前言 ? ㄧ、動機: ? 偶然間觀看到向日葵的生長影片，看著向日葵果真如文獻所記載，隨著太陽的升 落而轉動，讓我在驚呼之餘，想到了一個有趣的題目。如果按照向日葵這字面翻 譯，向日葵理應是屬於向性的植物，可是如果熟析向性的定義，又可輕易發現定 義與向日葵本身的運動狀態不符，如果向日葵不是向性，這代表向日葵就可能屬 於傾性啦!但只要稍微一想，傾性是指膨壓反應，可是向日葵的運動情況有膨壓 反應嗎?這麼一來向日葵不管是傾性還是向性都有一點點的矛盾...... ，向日葵到底 是屬於哪一性呢?還是有另一種非傾性、非向性的生長模式?這即是我要探討的主 題。 ? 二、目的: ? 1. 探討向性的真正涵義 2. 探討.性的真正涵義 3. 尋找是否有其他生長模式，並探討其真正涵義 4. 比較他們彼此間的差異，並找出最符合的生長模式 貳●正文 一、探討向性 ? １．向性的定義 如果植物朝向刺激來源方向稱為向性，而此向性是緩慢且不可逆的一種改 變，在此不可逆的意思為，一但植物體改變就無法變回原貌，例如植物筆直的莖 產生了彎曲的生長，就不會長回筆直的軀幹。 ２．向性產生之原因 大部分的向性是因為環境刺激導致植物體內生長激素分布不平均，造成細胞生長 速度差異，而產生彎曲生長。 ３．向性之種類 向日葵向不向日----向日葵是向性還是傾性 ? Ａ。向光性 當植物生長朝向光線較強的方向時，其生長激素會集中在植物背光的一側，使背 光的一側生長較快；也就是說，當向性產生的時候，生長激素會集中在和生長方 向相反的一方，而有激素的一側生長較快。光合作用或需要光線而造成向光性， 植物受光線的刺激而有向光性，植物體內生長激素引起莖的向光性，植物需要陽 光要行光合作用，所以會朝光的方向彎曲，為向光性。＜圖一＞ ? Ｂ。向地性 向地性(geotropism) 植物行為，乃因植物器官因應重力的刺激而向重力方向生長。 向地性又可分向重力和負向地性。當植物的主根為正向地性時－即朝向重力(地 心引力)的方向生長;而主莖則為負向地性—反重力方向生長。無論處在任何位 置，它們都會分別向下或向上生長。例如如果把莖水平放置，枝端仍然會朝上生 長而根部仍會往下生長。＜圖二＞ ? Ｃ。背地性 背地性是因為莖的尖端的生長素受到『地球引力』的影響，生長素往下掉，因此 下側的生長快，莖就會往上側彎曲，而形成背地性。 ? Ｄ。向溼性 向溼性(Hydrotropism) ，乃植物根由於水的刺激而向有水的方向彎曲生長的反應 現象，叫做向溼性。許多樹木，如垂柳及白楊等生長在堤岸旁時，根的生長朝向 水分及氧氣多的排水溝方面生長，這是因為該處的條件對其生長有利之緣故。 ? Ｅ。向觸性 植物莖在附著物體時,靠近接觸面的細胞生長較慢,造成捲附的現象。 ＜註一＞ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ＜圖一＞ ? ? 向日葵向不向日----向日葵是向性還是傾性 ? ＜圖二＞ ? ? ＜圖三＞ ? 二、探討傾性 ? １．傾性的定義 植物體有些反應不需長久時間才能表現出來，這些反應通常發生在局部的區域， 且反應快速，而且在反應過後可以恢復為原狀，會行可逆反應。 ２．傾性產生之原因 最主要是因水分變化所造成的，這水分變化造成局部細胞的膨壓大小改變，而產 生傾性，此反應與生長激素無關。 ３．傾性之例子 Ａ。睡眠運動： 許多豆科植物之葉會發生極規則的週期性運動，一般在白天向上伸展，夜間無光 時，葉片向下垂，狀如睡眠，稱為睡眠運動。睡眠運動乃光照之刺激強弱，隨著 晝夜有了週期性明暗的變化而產生。除了豆科植物，有些花之開閉亦受光之影 響，如有些菊科植物之頭狀花序，當光弱時閉合，光強時展開。而許多闊葉樹亦 會行睡眠運動，白天葉片呈水平位置，夜間葉片梢微下垂或向上傾斜。因睡眠運 動為強光之刺激而誘發之運動，所以也稱為傾光性(photonasty) 。 ? Ｂ。觸發運動 觸發運動是因為細胞於接受觸摸的刺激後，內部的膨壓發生變化所致。當手指接 觸到含羞草的葉尖，刺激就由葉尖傳至葉片和葉柄。刺激使這些細胞的通透性加 大，細胞內水分易於排出，膨壓隨之下降，葉柄自然下垂。刺激停止後，細胞的 通透性恢復正常，外面的水分便進入細胞，細胞的膨壓隨之升高，於是葉片和葉 柄便恢復原來的位置。 圖四 ? 向日葵向不向日----向日葵是向性還是傾性 ? ? 圖四 ? Ｃ。捕蟲植物的運動 食蟲植物的捕蟲器，是由葉演變而來，能捕捉昆蟲，當昆蟲接觸葉片後，細胞的 膨壓隨之發生變化，引發捕蟲運動。 ? Ｄ。氣孔開閉 植物的氣孔是由兩個半月形的保衛細胞所控制，保衛細胞靠近氣孔附近的細胞壁 較厚，而外側的細胞壁較薄，當植物水分充足時，向外側細胞壁推擠的力量大， 使氣孔