由于植物与动物不同,没有神经系统,没有肌肉,它不会感知外界的刺激,而含羞草与一般植物不同,它在受到外界触动时,叶柄下垂,小叶片合闭,此动作人们理解为“害羞”,故称之为含羞草、知羞草、怕丑草。
含羞草细胞是由细小如网状的蛋白质“肌动蛋白”(即叶枕敏缩体)所支撑。产生闭合运动时,肌动蛋白的磷酸会脱落,只要让含羞草吸收不让磷酸脱落的化合物,经触碰也不会起变化。
土屋教授指出,当肌动蛋白束散开时,细胞被破坏,结果水分跑出来,以致产生闭合运动。肌动蛋白一般见于动物的肌肉纤维内,与肌肉伸缩有关。没想到它也存在含羞草内,可说是相当罕见。
植物的运动通常是由细胞内膨压改变造成的。大部分成熟的植物细胞都有一个很大的液泡。当液泡内充满水分时,就压迫周围的细胞质,使它紧紧贴向细胞壁,而给予细胞壁一种压力,使细胞硬胀,像吹满了气的气球一样。
液泡内所含的有机和无机物质的浓度高低,决定渗透压的高低,而渗透压的高低可以决定水分扩散的方向。当液泡浓度增高时,渗透压增加,水分由胞外向胞内扩散而进入液泡,增加细胞的膨压,使细胞鼓胀;反之,细胞则萎缩。这种过程只能造成缓慢的运动,例如气孔的开合。
含羞草叶子开闭的原因是,它的叶柄基部有一个叫做“叶枕”的膨大部分,叶枕内生有薄壁细胞,当叶片受到外界触碰时,振动传到叶枕,这时,薄壁细胞内的细胞液立即向细胞间隙流去,而减少了细胞的膨胀能力,叶片即自动闭合,叶柄和嫩枝亦同时下垂,当“风平浪静”数分钟后,它们又恢复如初了。这一特性也是含羞草一种自我保护本领。
含羞草是我们生活中比较常见的一种植物,当它受到人们触动时,它会表现出一种“害羞”的样子,那么是不是含羞草真的“害羞”了呢
因为它的叶子有“膨压作用”的缘故,含羞草的叶柄基部,有一个较为膨大的水鼓鼓的薄壁细胞组织,叫做“叶枕”,叶枕里充满着水分,经常胀的鼓鼓的,保持着很大的压力,而且下半部比上半部压力大。当用手指触及到含羞草的叶片,叶枕下部细胞里的水分就会立即向上部和两侧流去。于是,叶枕下部凹陷,象泻了气的皮球似的瘪下去;上部像打足气的皮球似的鼓起来,小叶相互合拢,叶柄低垂下去,就像姑娘害羞似的,但过了一会儿,它又会逐渐恢复原状。
含羞草对外界刺激十分敏感,用冰块触动它的小叶,或者把香烟的烟喷在它的叶片上,他们都会产生反映,有人观察含羞草传达刺激的速度为每分钟10厘米左右,可以通过茎传达到距离50厘米的叶柄和叶片。
含羞草这个奇特敏感的习性是它对自然条件的一种适应,对它的生长有利。在亚热带地区时常会碰到猛烈的风雨,如果含羞草不在它刚碰到第一滴雨点,第一阵疾风时就把叶子收拢起来,那么,它的娇嫩叶片就会被狂风暴雨所摧残,它有了这种特殊的本领,就可以避免风雨的无情摧残。
含羞草是多年生的草本植物,但是不像一般草本植物那么柔弱。它的茎从基开始分枝,呈直立或倾斜的形态,高度在 20 至 50 公分左右,全体长着长软的毛和尖锐的刺。叶为掌状复叶,由四个羽片合成。每一羽片上都长着许多小叶片,跟一般的掌状复叶并不相同。在总叶柄的基部有膨大的构造,叫「叶枕」。在叶柄基部附近有托叶。
含羞草的花相当特殊。它开的紫红色或粉红色花球,实际上并不是一朵花,而是许多的小花所形成的花序。假如小心的把球上的每一个小单位分开,就可以看到每一个小单位都有四裂的花瓣、四根长长的雄蕊和一枚雌蕊,原来那一个个的小单位才是它的一朵花。
含羞草的花儿开过以后,大部分的花都会结成荚果,因此我们所看到含羞草果实也是密集成球状的。每一个荚果有三到四节,表面有毛。荚果成熟后,一节一节掉落,只留下节和节之间所形成的空架子,看来十分有趣。
如果你轻轻地触动它一下,它那片开放着的羽状复叶,立即闭合起来,紧接着整个叶子又垂了下去,显出“害羞”的样子,含羞草的名称便由此而来。
为什么我们故意或不小心碰到含羞草,它就会「低头下垂」呢?
含羞草的这种叶片闭合和叶柄下垂的现象,并不是“害羞”,而是植物受刺激和震动后的一种反应。这种反应在生物学上称为感性运动,是含羞草受到外界刺激后,细胞紧张改变的结果。
原来,含羞草的叶子和叶柄具有特殊的结构。在叶柄基部和复叶的小叶基部,都有一个比较膨大的部分,叫做叶枕。叶枕对刺激的反应最为敏感。一旦碰到叶子,刺激立即传到叶柄基部的叶枕,引起两个小叶片闭合起来,触动力大一些,不仅传到小叶的叶枕,而且很快传到叶柄基部的叶枕,整个叶柄就下垂了。为什么会这样呢?这是因为,在叶枕的中心有一个大的维管束,维管束四周充满着具有许多细胞间隙的薄壁组织。当震动传到叶枕时,叶枕的上半部薄壁细胞里的细胞液,被排出到细胞间隙中,使叶枕上半部细胞的膨压降低,而下半部薄壁细胞间隙仍然保持原来的膨压,结果引起小叶片的直立而两个小叶片闭合起来,甚至于整个叶子垂下来。有人做过研究,含羞草在受到刺激后的0.08秒钟内,叶子就会闭合。受刺激后,传导的速度也是很快的,最高速度每秒钟达10厘米。刺激之后,稍过一段时间,一切又慢慢恢复正常,小叶又展开了,叶柄也竖立起来了。恢复的时间一般为5—10分钟。但是,如果我们继续逗弄,接连不断地刺激它的叶子,它就产生“厌烦”之感,不再发生任何反应。这是因为连续的刺激使得叶枕细胞内的细胞液流失了,不能及时得到补充的缘故。
含羞草的这种特殊的本领,是有它的一定历史根源的。它的老家在热带南美洲的巴西,那里常有大风大雨。每当第一滴雨打着叶子时,它立即叶片闭合,叶柄下垂,以躲避狂风暴雨对它的伤害。这是它适应外界环境条件变化的一种适应。另外,含羞草的运动也可以看作是一种自卫方式,动物稍一碰它,它就合拢叶子,动物也就不敢再吃它了。
含羞草不是台湾原产的植物,它的老家远在南美洲。在十七世纪时由荷兰人引进台湾,目前在全省各地的空地、河床、荒废地、操场边等地方,都可以看到;中、南部尤其多。