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【汉图展览】植物界的运动达人

花匠小妙招
2026-01-20 22:33

SHUZIZHANTING

数字展厅·沉浸看展

神奇的植物之旅（第3期）

植物界的运动达人

“神奇的植物之旅”数字展厅

我们总觉得植物是安静生长的佛系选手，殊不知它们中藏着不少运动达人。从追着太阳转的向日葵，到一碰就害羞的含羞草，这些植物的运动背后，藏着大自然的精妙设计。而中国科学家的最新发现，更是揭开了植物运动的全新秘密——一种特殊细胞，为植物自主运动提供了新的解释。

新发现：植物运动的动力核心

中国科学院植物研究所的研究团队，在斑叶唇柱苣苔身上有了意外收获。这种又名“斑叶草”的苦苣苔科植物，植株矮小、能自花授粉，其柱头在接触水后会自发开合，这一奇特现象引起了科学家的关注。

斑叶唇柱苣苔

斑叶唇柱苣苔柱头的开闭状态图，（A）柱头解剖图，（B）柱头正面，柱头的上部闭合，下部展开，向外侧开成60°角，（C）正面闭合柱头，（D）柱头背面，（E）柱头侧面

通过解剖和冷冻电镜观察，研究人员发现斑叶唇柱苣苔的柱头里，藏着一种从未被发现过的“收缩细胞”。这种细胞与普通植物细胞差异显著：细胞核位于细胞边缘而非中心，内部布满网状粗面内质网，且上面嵌有核糖体。更特别的是，它对水极其敏感——当柱头吸水时，收缩细胞体积会拉长8倍以上，正是这种膨胀与收缩，直接带动了柱头的开合运动，为植物自花授粉提供了助力。这一发现被发表在《国家科学评论》杂志上，让我们了解到植物运动背后竟有如此专属的“动力细胞”支撑。

常见植物的运动绝技

除了斑叶唇柱苣苔的水中开合，生活中不少植物的运动技能早已被我们熟知，它们的运动原理各有巧妙。向日葵是公认的“追光者”，花盘会跟着太阳从东向西转动。这背后主要是生长素在调控：当向日葵一侧受阳光照射时，该侧生长素浓度降低，背光侧生长素浓度升高。这种不均匀分布导致背光侧细胞生长更快，茎部向光源一侧弯曲，形成向阳现象。此外，向日葵的光合作用对光照的需求，也进一步驱动了花盘的定向运动。

向日葵

含羞草

含羞草的“害羞反应”是应激性运动的代表。当叶片受到触碰，叶枕内的水分会迅速向上部和两侧转移，导致叶片闭合、叶柄下垂，这种现象被称为“感应运动”。同时，触碰会引发生物电信号和化学信号传递，这些信号触发细胞膨压变化，加速了叶片运动的过程。

合欢花则是“夜猫子”式运动，叶片对光线变化格外敏感。白天阳光充足时，叶片舒展以充分接收光照；夜间光线变暗，叶片便悄悄闭拢减少水分蒸发，这种感夜性运动，是植物对环境节律的自然适应。

合欢花