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奇妙的植物——舞草


奇妙的植物——舞草
马炜梁摄影
农民“日出而作,日落而息”,可是自然界有一种植物——舞草(Codariocalyx motoOrius)也有这种白天忙碌,晚上睡眠的“习性”。十余年前,几十家报刊相继报导了一条惊人的消息:在广西首次发现了一种会跳舞的植物——舞草,它也成了99昆明世界园艺博览会上,人们争相一睹其舞姿的热点植物。其实并非广西仅有,它在我国的华南、西南的广大地区、印度、缅甸、越南、菲律宾等国也有分布。事实上,早在二百多年前。瑞典植物学家林奈就给它定名为Hedysarum gyrans L,种加词gyrans即“旋转”之意。后来的学者把它归入舞草属,即为今天的学名。
    舞草,属豆科。多年生灌木,如同许多豆科植物一样,它具有三出复叶——在一个茎节上由三个小叶片组成,中间的顶小叶大,两侧的小叶小,花紫红色,夹果。通过观察人们发现:舞草能”跳舞”,并不是整个植株蹦跳起来或作“位移运动”,而是它一对侧小叶能进行明显的转动,可以做360度的旋转,也可以上、下来回摆动,而且同一植株的各小叶在运动时有快有慢,如同伴随着音乐的节奏:时而两片小叶向上合拢,然后又逐渐展开,似在拍着双手欢迎客人的光临;时而一片向上,一片向下,似在做艺术体操,令人赏心悦目,感叹大自然的无限魅力。马炜梁教授曾对舞草小叶的转动拍摄了照片,他在暗室中以小型的聚光灯照在小叶上。这时可开照相机的快门便可以显示小叶转动的轨迹,同时对转动的小叶每5秒钟用闪光灯曝光一次,从而得到了下面的照片。

 

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当天色暗下来时,舞草便逐渐进入“梦乡”,它的叶柄向上竖起贴近枝条,它的顶小叶则下垂也贴向枝条(见图5)。这时如果将它的顶小叶往上拉开,便会发现它“睡眠”时仍然保持着固定的紧张状态,叶腋的角度、顶小叶与叶柄的角度不能随意改变,并不像人在睡眠时肢体处于松软的状态。这是为什么呢?我们都知道:光合作用是植物最基本的特征,在白天,舞草的叶片总是朝向太阳或天空,以充分接受阳光的照射,形成最大的受光面,叶片与地心引力方向成一定角度,维持这种角度就必然要消耗一定的能显。而在夜晚阳光没有了,叶片就垂直向下,与地心引力方向相一致,以减少能量消耗。而引起这种变化的正是,由叶枕部(叶柄基部稍微膨大处)的细胞膨压的改变而产生的,睡眠时叶柄竖起是山于叶枕内侧的细胞失水,体积缩小,外侧的细胞吸水膨张,体积增大,这样就把叶柄竖起来了。而顶小叶下垂与地心引力方向•一致也正是顶小叶叶枕部位上部的细胞吸水膨张,下部的细胞失水所致。那么,叶枕部的细胞膨压为什么会发生变化呢?达尔文曾指出,任何物种能生存下来,都是适应自然的结果,即“适者生存”。可以想象,这种现象正是舞草在长期的演化过种中形成的一种节约能量的适应方式。在豆科植物中,叶柄基部常有叶枕,正是叶枕细胞调节着叶片的受光面。小叶在晚问的紧张性睡眠在木本的豆科植物中是不难见到的。当清晨旭日东升时,舞草开始”苏醒”,此时顶小叶逐渐被撑开,叶片与叶柄问的角度逐渐呈90度(见图6),到上午8:00以后,舞草的顶小叶逐渐平展,侧小叶的运动也逐渐加快。舞草是热带植物。气温高时,它的代谢旺盛,小叶舞动快,反之它的舞动就馒,不易被人觉察到。令人惊讶的是,即使在“睡眠”状态下,小叶仍在徐徐转动,只是速度比白天慢。
    舞草不仅能“跳舞”,而且还是一种药用植物,有舒筋、活络,法痰等功效。但舞草为什么能“跳舞”?目前仍是一个谜,人们对其运动的机理一直在研究。生物学家曾假想:同属于豆科的豌豆,其羽状复叶顶端3~5个小叶变态为“卷须”。卷须在生长过程中不断旋转,一旦遇到它物便缠绕其上。那么舞草在演化过程中是否也接受了小叶转动的遗传信息。却没能得到小叶变态成卷须的基因表达,因而产生了“舞蹈”现象?……我想随着生物学的发展,人类有可能提取出“舞蹈基因”。通过转基因工程,创造出一系列形态各异,舞动更快、舞姿更美、更具观赏价值的”‘舞蹈植物”。