睡莲为啥“作息”这么规律?
睡莲为啥“作息”这么规律?
睡莲为啥“作息”这么规律?进入初夏六月,北京的大小公园水域焕然一新,一朵朵(yīduǒduǒ)或粉白、或明黄、或淡紫的睡莲次第绽放,以清雅脱俗之姿装点碧波荡漾。不知您(nín)在欣赏这些美丽的睡莲花时,是否曾思考(sīkǎo)过,为何它们晚上会“睡觉”呢?今天,我们就来揭开这个(zhègè)谜团,探寻睡莲朝开暮合的秘密。
睡莲是睡莲科睡莲属植物的统称。多年生浮叶型(yèxíng)水生草本植物,根状茎肥厚,直立或匍匐。叶二型,浮水叶浮生于水面,基部深裂成马蹄形或心脏形。花单生,花有大小与颜色(yánsè)之分,浮水或挺水开花。全世界睡莲属植物有58种(zhǒng),中国有5种。按其生态学特征,睡莲可分为耐寒、不(bù)耐寒两大类,前者分布(fēnbù)于亚热带(yàrèdài)和温带地区,后者分布于热带地区。
睡莲的(de)昼开夜合现象(xiànxiàng)是植物长期适应环境形成的感夜性运动,其机制融合了生物学、生态学和自然选择的三重“智慧”。
自带开关+内源生物钟(shēngwùzhōng):
光敏反应(fǎnyìng)与细胞膨压变化
睡莲花瓣细胞中藏着“光敏色素”这种天然感应器。清晨(qīngchén)阳光一照,花瓣外侧细胞像被按下暂停键(jiàn),生长放缓;而内侧细胞则(zé)像打了鸡血般迅速伸展,一推一拉间,花朵就绽开了。到了傍晚(bàngwǎn),光照减弱,内外侧细胞“角色互换”,花瓣便温柔闭合。
研究发现,花瓣的(de)开合与(yǔ)细胞内的钾离子浓度息息相关。夜间钾离子外流导致细胞失水,就像气球泄气般让花瓣蜷缩。这一过程精准到即使把睡莲关进小黑屋(wū),它仍能保持近似24小时的开合周期——这才是(shì)真正的“体内有表”。
闭合花瓣可降低夜间水分流失,尤其在干旱(gānhàn)或高温环境中,这一行为(xíngwéi)有助于维持植物体内水分平衡。
夜间闭合可减少低温对花蕊(huāruǐ)的直接损害。
闭合状态能阻挡夜间活动(huódòng)的昆虫破坏(pòhuài)花粉或盗食花蜜,确保这些昆虫在花粉最有活力的白天传播花粉。
其实,并非所有的睡莲(shuìlián)都是(shì)“晚睡早起”,也有部分“夜班”品种,如埃及(āijí)白睡莲、印度红睡莲等,它们多为前面提到的不耐寒睡莲,生活在热带地区。
夜开型睡莲夜开昼合的基本原理与昼开型睡莲基本一致,都是由(yóu)内源生物钟控制,通过光敏色素等受体感知(gǎnzhī)光照变化,调节花瓣基部(jībù)细胞伸长速度(sùdù),而其调整“作息”的原因一般是躲避高温,防止花粉晒伤和方便夜行昆虫传粉等。另外也有部分睡莲品种(pǐnzhǒng)通过延长光照或调节温度等人工培育手段改变“作息”,成为夜开型睡莲。
从自然界的(de)水塘到繁华都市的喷泉,睡莲用它的“昼夜舞台”演绎着生命的智慧。它有规律的绽放闭合现象,不仅是植物生理学(shēnglǐxué)的经典案例,更是自然选择(zìránxuǎnzé)塑造生物多样性的生动例证。
下次路过(lùguò)池塘时,不妨蹲下来观察一会儿——这朵看似柔弱的花,其实藏着植物对环境的精妙适应,以及(yǐjí)亿万年进化沉淀下的生存哲学。
审核专家(zhuānjiā):董文攀 北京林业大学副教授
进入初夏六月,北京的大小公园水域焕然一新,一朵朵(yīduǒduǒ)或粉白、或明黄、或淡紫的睡莲次第绽放,以清雅脱俗之姿装点碧波荡漾。不知您(nín)在欣赏这些美丽的睡莲花时,是否曾思考(sīkǎo)过,为何它们晚上会“睡觉”呢?今天,我们就来揭开这个(zhègè)谜团,探寻睡莲朝开暮合的秘密。
睡莲是睡莲科睡莲属植物的统称。多年生浮叶型(yèxíng)水生草本植物,根状茎肥厚,直立或匍匐。叶二型,浮水叶浮生于水面,基部深裂成马蹄形或心脏形。花单生,花有大小与颜色(yánsè)之分,浮水或挺水开花。全世界睡莲属植物有58种(zhǒng),中国有5种。按其生态学特征,睡莲可分为耐寒、不(bù)耐寒两大类,前者分布(fēnbù)于亚热带(yàrèdài)和温带地区,后者分布于热带地区。
睡莲的(de)昼开夜合现象(xiànxiàng)是植物长期适应环境形成的感夜性运动,其机制融合了生物学、生态学和自然选择的三重“智慧”。
自带开关+内源生物钟(shēngwùzhōng):
光敏反应(fǎnyìng)与细胞膨压变化
睡莲花瓣细胞中藏着“光敏色素”这种天然感应器。清晨(qīngchén)阳光一照,花瓣外侧细胞像被按下暂停键(jiàn),生长放缓;而内侧细胞则(zé)像打了鸡血般迅速伸展,一推一拉间,花朵就绽开了。到了傍晚(bàngwǎn),光照减弱,内外侧细胞“角色互换”,花瓣便温柔闭合。
研究发现,花瓣的(de)开合与(yǔ)细胞内的钾离子浓度息息相关。夜间钾离子外流导致细胞失水,就像气球泄气般让花瓣蜷缩。这一过程精准到即使把睡莲关进小黑屋(wū),它仍能保持近似24小时的开合周期——这才是(shì)真正的“体内有表”。
闭合花瓣可降低夜间水分流失,尤其在干旱(gānhàn)或高温环境中,这一行为(xíngwéi)有助于维持植物体内水分平衡。
夜间闭合可减少低温对花蕊(huāruǐ)的直接损害。
闭合状态能阻挡夜间活动(huódòng)的昆虫破坏(pòhuài)花粉或盗食花蜜,确保这些昆虫在花粉最有活力的白天传播花粉。
其实,并非所有的睡莲(shuìlián)都是(shì)“晚睡早起”,也有部分“夜班”品种,如埃及(āijí)白睡莲、印度红睡莲等,它们多为前面提到的不耐寒睡莲,生活在热带地区。
夜开型睡莲夜开昼合的基本原理与昼开型睡莲基本一致,都是由(yóu)内源生物钟控制,通过光敏色素等受体感知(gǎnzhī)光照变化,调节花瓣基部(jībù)细胞伸长速度(sùdù),而其调整“作息”的原因一般是躲避高温,防止花粉晒伤和方便夜行昆虫传粉等。另外也有部分睡莲品种(pǐnzhǒng)通过延长光照或调节温度等人工培育手段改变“作息”,成为夜开型睡莲。
从自然界的(de)水塘到繁华都市的喷泉,睡莲用它的“昼夜舞台”演绎着生命的智慧。它有规律的绽放闭合现象,不仅是植物生理学(shēnglǐxué)的经典案例,更是自然选择(zìránxuǎnzé)塑造生物多样性的生动例证。
下次路过(lùguò)池塘时,不妨蹲下来观察一会儿——这朵看似柔弱的花,其实藏着植物对环境的精妙适应,以及(yǐjí)亿万年进化沉淀下的生存哲学。
审核专家(zhuānjiā):董文攀 北京林业大学副教授




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