主題5:生物體的協調作用

單元肆:植物對環境的感應

 

一、植物感應的類型與特色
植物雖沒有神經系統,也能接受環境中光線、水分、溫度及地球引力等刺激,來改變體內激素的濃度,來協調植物體產生對環境的感應現象。除此之外,也能透過細胞內水分擴散所造成膨壓的改變,使局部的構造產生感應的現象,以下表格整理了植物感應的類型與特色,介紹如下:


植物雖能表現出這些感應的現象,但因缺乏神經系統的緣故,這些反應通常比動物的行為緩慢。以下將依序介紹各種植物的感應現象。

二、植物受激素影響的感應現象
1
、植物的向性:
植物的根、莖、葉受到環境中光線、水分、地心引力等刺激的影響,造成生長激素分佈不平均,來影響根、莖、葉的生長方向,使根、莖、葉出現朝向刺激或背離刺激生長的反應,稱為向性。
常見的植物向性有以下幾種類型:

1)向光性:
植物的莖受到光線的刺激,朝向光線方向生長的現象,此種現象可讓植物的莖及葉子獲得更多的光線,來進行光合作用。
植物莖上的芽因受到光線的照射,造成向光側生長激素較少,而背光側生長激素較多的現象,而莖上的芽在高濃度生長激素的刺激下,具有較快的生長速度,所以使得芽背光側的部位生長快於向光側,因此造成莖向光彎曲生長的現象,這就是造成向光性的原因。

2)背光性:
植物的根受到光線的刺激,背離光線方向生長的現象,此種現象可讓植物的根向下生長,可固定植物體並接近地下水源。

3)向地性:(請見下圖)
植物的根受到地心引力的刺激,朝向地心引力方向生長的現象,此種現象可讓植物的根向下生長,可固定植物體並接近地下水源。

4)背地性:(請見下圖)
植物的莖受到地心引力的刺激,背離地心引力方向生長的現象,此種現象可讓植物的莖往上生長,以獲得更多的光線,來進行光合作用。
  

圖片來源:國立編譯館
5)向觸性:
植物的莖沿著其所接觸的物體捲旋而上的生長現象。
例如:葡萄、絲瓜、豌豆的莖會沿著支架攀爬到較高的地方,有利於植物爭取更多的生存空間,同時獲得更多的光線來進行光合作用。

6)向溼性:
植物的根可感受土壤中水分溼度的變化,而朝向溼度較高的方向生長,此種現象可讓植物的根獲取更多的水分,以利植物生長。

2
、植物的開花
有些植物受到適當的光照和黑暗交替的刺激,可使得植物體產生開花激素來促使植物開花,例如:鳳仙花在光照長、黑暗短的環境中會開花;而菊花卻在光照短、黑暗長的環境中才會開花。因此,利用人工方法控制每日光照和黑暗的時間,可以調整植物開花的時間。

 

三、植物受膨壓改變影響的感應現象
植物細胞中的液體碰撞細胞壁所造成的壓力,稱為「膨壓」。當細胞外的水分擴散進入細胞內時,細胞內的膨壓變大,使細胞與細胞間的支持力量增強;相反地,若水分由細胞內向細胞外擴散,造成細胞內膨壓減少,使細胞間的支持力量降低。
某些植物的構造,在接受環境刺激時,會引起細胞內膨壓迅速的改變,使得細胞間支持力量改變,而造成植物局部而快速的感應運動,如:捕蠅草的捕蟲運動、含羞草的觸發運動、酢漿草的睡眠運動及氣孔的開閉等運動。

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