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向性

向性(Tropism)是生物体在单一环境刺激下发生的定向运动反应,常见于静止型生物,如植物、真菌以及水螅刺胞动物门等。这一现象可分为正向性和负向性,前者指向刺激方向生长,后者则背向刺激方向生长。植物的向性运动主要涉及生长素(auxin)的作用,生长素在植物体内的分布不均会导致某些部位的生长加速或减速,进而导致植物的部分变形。

概念解析

向性与应激性

向性是应激性的一种形式,除此之外,应激性还包括反射等多种稳态调节方式。

向性与感性

感性指的是生物体对外界刺激的即时反应,例如含羞草受到触摸后叶片的收缩。然而,感性并非向性,因为感性不是由生长素参与的运动。

向性与动物激素调节

向性与动物激素调节之间存在着明显的差异,主要体现在生长素与激素的不同之处。生长素的化学本质是吲哚类化合物,而非氨基酸衍生物多肽固醇类,且生长素的产生部位不限于特定的内分泌腺。

历程

向性的研究始于19世纪末,查尔斯·达尔文(C. Darwin)首次注意到植物的向光性并进行了相关实验。

随后,多位科学家通过一系列实验逐步揭示了向性运动的机制,尤其是生长素在其中的重要作用。

到了20世纪,科学家们不仅发现了多种生长素,还提出了植物生长抑制素的向光性机理,尽管向性的具体原因仍在研究中。

主要类型

向性运动包括但不限于向光性、向地性、向触性、向水性、向化性等类型。每一种类型的向性运动都有着独特的机制和功能,它们共同构成了植物适应环境的重要策略。

向光性

向光性(Phototropism)是植物最常见的向性运动之一,表现为植物枝叶倾向于光源生长。这种运动既依赖于支撑组织细胞的膨压变化,也受生长素的影响,使得受光侧的生长素向背光侧转移,最终导致植物弯向光照方向。

向地性

向地性(Gravitropism)是植物根部特有的向性运动,根尖在重力作用下向下弯曲生长。这种运动涉及到淀粉体在细胞内的位置变化,以及由此引发的生长素和钙离子的不对称分布,最终导致根尖弯向下方。

向触性

向触性(Thigmotropism)是指植物的茎或叶在接触物体时能够弯曲缠绕的能力。这种运动的发生机制不同于其他向性运动,可能与接触一侧细胞对生长素的敏感程度不同有关。

向化性

向化性(Chemotropism)是植物根系对化学物质分布不均匀做出的响应,根系会朝向肥料丰富的地方生长,以便更好地获取营养。

向水性

向水性(Hydrotropism)是植物根系在土壤水分分布不均匀时的表现,根系会趋向湿润的地方生长,以确保充足的水分供应。

参考资料

植物学研究进展.武汉大学图书馆 .2024-08-20

解读达尔文的植物向光性实验.万方数据.2024-08-20

向光性 .中国大百科全書 .2024-08-20

向地性.中国大百科全書 .2024-08-20

向性运动.个人图书馆.2024-08-20