本書作者丹尼爾·查莫維茨認為赋秀,由于植物不能像動物那樣通過遷徙尖坤、尋覓食物、尋找掩蔽處等方式來選擇環(huán)境煤篙,它們只能產生更復雜的感覺和調控系統(tǒng)來抵抗和適應環(huán)境宣羊,所以植物存在著視覺璧诵、嗅覺、觸覺仇冯、聽覺之宿、本體覺和記憶等心理功能。
1864年苛坚,科學家尤利烏斯·馮·薩克斯發(fā)現(xiàn)比被,只有藍色光才能誘發(fā)植物的向光彎曲
達爾文假設色难,植物的眼睛長在其幼苗的莖尖。在同樣的環(huán)境中等缀,切掉或遮住莖尖的幼苗無法向光彎曲枷莉,而未切掉或遮住莖干的幼苗可以向光彎曲,則證明該假設是正確的项滑。
馬里蘭猛犸可以“看見”光照依沮,并能夠根據(jù)光照時長來調整自己的生長,這被稱為植物的光周期現(xiàn)象枪狂。
有些植物像馬里蘭猛犸一樣危喉,是在“短日照”的時候才開花,比如菊花和大豆州疾;還有些植物正好與馬里蘭猛犸相反辜限,是在接受“長日照”時才能開花,比如大麥和鳶尾严蓖。
長日照植物 短日照植物
植物測量的并不是日照的時間長短薄嫡,其實是對黑暗時期的持續(xù)時間進行了度量
植物的不僅能夠看到光亮,還能夠區(qū)分顏色颗胡,紅色光影響光周期現(xiàn)象毫深,藍色光影響向光彎曲生長。
遠紅光(一種波長比紅光略長的光毒姨,日暮時可見到)竟然可以消除紅光對光周期現(xiàn)象的效應
隱花色素——用于調節(jié)生物鐘哑蔫。
1.如果植物“失明
黑暗中的植物要比在光照下生長得高,因為它們會努力生長弧呐,以期鉆出土壤或者逃脫其他植物的遮蔽以見到光
2.失明問題探究
1.植物和人一樣有“視覺”
我們能把眼睛感知到的光信號經由大腦轉化為圖像闸迷,植物雖然沒有神經系統(tǒng),看不到圖像俘枫,卻能夠產生調控生長的指示
2.相似的光受體結構
植物和動物作為兩種不同的演化適應形式腥沽,光受體也是相互獨立的兩套系統(tǒng)。這兩套系統(tǒng)唯一的相似性就在于光受體的結構鸠蚪,不論是動物還是植物今阳,所有的光受體都是由一種蛋白質和一種與之緊密聯(lián)結的、能吸收特定光的化學染料構成茅信。
3.都含有“隱花色素”的藍光受體
隱花色素的功能
它的作用是控制植物的生物鐘酣栈、調節(jié)其晝夜節(jié)律、使外界的光信號和生物鐘相協(xié)調汹押。
乙烯作為一種植物激素,其實是幫助植物對環(huán)境威脅做出反應的調控因子起便。成熟果實中產生的大量乙烯會保證整片果實均勻地成熟棚贾,引起一場乙烯誘導成熟的連鎖反應窖维,促進植物果實被動物識別,進而保證了種子的傳播妙痹。
菟絲子是靠嗅覺來捕獵的
只要是受傷的葉子铸史,不管是自然所為還是在實驗中被撕毀,都能夠釋放出某種氣體信號怯伊,使其他健康的同類產生阻礙毛蟲生長的化學物質琳轿,進行群體的自我保護。
這說明耿芹,植物保護同類的過程崭篡,就像是中國古代長城上的烽火臺一樣,只要健康葉片“嗅”到了受害葉子散發(fā)的氣體吧秕,就會提前做好防護
雖然他們都能夠釋放氣體信號琉闪,但成分是不同的,前者釋放物質的主要成分是水楊酸甲酯(水楊酸是阿斯匹林的化學前體)砸彬,而后者主要是茉莉酸甲酯颠毙。
所以植物不僅能夠呼救和預警,還能夠描述清楚具體的事件
嗅覺和我們的情緒砂碉、記憶等心理過程緊密聯(lián)系蛀蜜,鼻子中的嗅覺感受器通過嗅神經和我們的大腦以及邊緣系統(tǒng)(主要功能是調節(jié)感覺信息、影響或產生情緒增蹭、參與學習和記憶活動)相連滴某。
作者依然堅持植物有嗅覺,畢竟植物可以嗅到空氣中的揮發(fā)物沪铭,并根據(jù)這些信號做出趨利避害的反應壮池。植物的嗅覺不僅存在,而且非常靈敏杀怠。
1.捕蠅草的特征
2.對捕蠅草觸發(fā)機制的研究
“世界上最神奇的植物之一”
觸動兩根黑毛可以引發(fā)一個動作電位(動作電位是指可興奮細胞受到刺激時椰憋,在靜息電位的基礎上產生的可擴布的電位變化過程,動物肌肉收縮時也會產生動作電位)赔退,電流激發(fā)了葉瓣閉合的行為橙依,幾秒鐘之后又會恢復到靜息電位(靜息電位指細胞未受刺激時,存在于細胞膜內外兩側的外正內負的電位差硕旗,它是一切生物電產生和變化的基礎)
外界碰觸引發(fā)了含羞草葉片的活動電位窗骑,活動電位沿著葉子輻射開,導致了葉片的閉合
植物細胞和動物細胞的不同之處在于漆枚,動物細胞只具有原生質體创译,原生質體的液體內容物中,含有細胞核墙基、線粒體软族、蛋白質和DNA等刷喜;而植物細胞的原生質體外圍還有一層細胞壁,細胞壁結構疏松立砸,具有全透性掖疮,主要起支撐作用。
如此看來颗祝,含羞草受觸碰關閉葉片的過程浊闪,也是一個電信號轉化為化學信號再作出物理運動的過程。
1.接觸形態(tài)建成的提出
接觸形態(tài)建成
其實被觸碰導致生長停滯螺戳,并不是植物生命力脆弱的表現(xiàn)搁宾,而是植物用以保護自己、適應環(huán)境的特殊能力温峭。
“接觸形態(tài)建成”導致的遲滯生長猛铅,其實就是一種演化適應而來的能力,增加了植物在復雜環(huán)境的干擾之中存活下來的概率凤藏。
2.接觸形態(tài)建成的原理
奸忽。雖然所有細胞中的基因片段是相同的,但不同的細胞卻含有不同的蛋白質揖庄,這是因為大多數(shù)基因只在特殊的某一類細胞中才會發(fā)生轉錄栗菜,即基因的轉錄必須被特定的條件所激活。
蹄梢。雖然所有細胞中的基因片段是相同的疙筹,但不同的細胞卻含有不同的蛋白質,這是因為大多數(shù)基因只在特殊的某一類細胞中才會發(fā)生轉錄禁炒,即基因的轉錄必須被特定的條件所激活而咆。
搖滾樂是反社會的,對植物具有潛在危害性幕袱;受祈禱的植物會茁壯成長暴备,而被仇恨的植物則會凋零死去
即人們總是會證實自己最初的設想,這在心理學上被稱為預言自動實現(xiàn)效應们豌,也稱為羅森塔爾效應
至于搖滾樂的阻礙涯捻,則可能是因為植物受到這些強有力聲波的沖擊,仿佛在大風中搖擺震動望迎,實質上是“觸覺”的影響而并非“聽覺”的效用障癌。
而植物科學領域的第一次基因組全序列測序工作,領先五年完成
在我們的身體中辩尊,某些基因發(fā)生突變不能發(fā)揮正常功能涛浙,會使個體產生特定疾病,所以基因常常以和它們相關的疾病來命名,但這并不意味著基因本身引發(fā)了這些機能缺陷
肌球蛋白的主要作用是驅動細胞內的各種蛋白質和細胞器的運動蝗拿,就像是一臺發(fā)動機
在植物體內晾捏,肌球蛋白雖然不會幫助它們具備聽力,但在細胞層面上哀托,與在動物體內的功能類似
關于植物“聽覺”的研究普遍存在著一個難題,即人們很難將與聲音無關的干擾變量(或稱混淆變量)完全地排除在外劳秋,以觀察到聲音對植物生長的單純效應仓手。
當然,在科學研究中的一個共識是玻淑,缺乏實驗證據(jù)并不意味著得出否定的結論
不過本書作者仍然堅信嗽冒,植物是無法感知到聲音的。
重力影響植物的生長方式
根冠(根最末端)的細胞的確是植物的重力感受器补履。
當一種被稱為“稻草人”的基因發(fā)生突變時添坊,擬南芥的莖變不會向上生長,但根的正向地性不會受到影響箫锤”嵬埽“稻草人”基因決定了內皮層的形成,內皮層的缺失導致植物的莖無法正確地感知重力谚攒。
這些細胞中含有一種叫做平衡石的致密的球狀結構阳准。由于平衡石比細胞中的其他成分都要重,所以無論植物被怎樣放置馏臭,平衡石總會落到最底部野蝇,從而引導植物的根和莖分別朝著不同的方向伸長。
這種產生于莖尖的促使植物彎曲生長的物質一定是溶于水的括儒,所以才可能穿過明膠片傳遞給莖的中段绕沈,而無法穿透玻璃片。
20世紀30年代帮寻,植物學家們終于確認了這種化學物質乍狐,它是一種被命名為“生長素”的植物激素。這種激素廣泛地存在于各種植物中规婆,它的主要功能就是讓細胞增加長度
達爾文發(fā)現(xiàn)澜躺,似乎所有植物的運動軌跡都存在著共同的規(guī)律,那就是總在重復地螺旋狀搖頭抒蚜,于是他將其命名為“回旋轉頭運動”掘鄙。
關于“回旋轉頭運動”的兩種假說及驗證
1.達爾文的假說:他認為“回旋轉頭運動”是所有植物運動的驅動力(所有植物的內秉行為)
2.對立的假說:他們認為植物的“回旋轉頭運動”并不是向地性的原因,而是結果(重力驅動植物運動
“回旋轉頭運動“的確是植物與生俱來的內秉行為嗡髓,而重力則會放大和修飾這種內在運動操漠。
力是可以疊加的。植物雖然會同時被朝著好幾個方向拉扯,但是它最終的受力情況則是疊加在其身上的幾個力的矢量和浊伙。