題:
什麼決定了植物的螺旋方向?
Joshua Lin
2015-04-18 05:26:39 UTC
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有些植物和藤蔓沿著順時針方向旋轉(右方向),有些則逆時針旋轉(左方向)。是什麼決定它們沿著哪個方向旋轉?最初,我認為它是由您所在的半球決定的(受 Coriolis效應的影響),可以通過在北半球和南半球中查找螺旋線並比較其方向來測試此結果。但是,我發現的第一個螺旋線似乎削弱了這個想法。

here

我發現的螺旋線首先向右旋轉,然後突然決定向左旋轉方向,然後再次沿著正確的方向前進。由於地球不會任意改變其旋轉方向,因此必須通過其他解釋來解釋這種現象。旋轉方向的變化似乎是突然的,幾乎就像一場災難性事件。我想到的一些例子:

1:任意。螺旋線僅試圖鎖定某物,並將嘗試兩個方向以查看是否有效果。

2:螺旋形受到夜間週期的某種影響。由於螺旋從右到左再從右切換到右,經歷了兩次突然的變化,所以我能想到的唯一大變化是白天夜間循環。

-我住在澳大利亞

相關文章:http://www.nasa.gov/vision/earth/livingthings/16jul_firemoss.html(苔蘚在微重力條件下呈螺旋狀生長)。
有時稱為“遺傳螺旋”。在動植物中各種螺旋模式中的螺旋線方向通常僅取決於基因組成。
相關:https://en.wikipedia.org/wiki/Tendril_perversion
相關:https://en.wikipedia.org/wiki/Helix
維基百科有關tendrill變態的文章以尚未解釋的方式進行了處理。
另請閱讀有關sinistrorse和dextrorse藤蔓的相關文章。在http://www.biologydiscussion.com/shoot-system/stems/forms-of-stems-erect-and-weak-form-with-diagram/13189和https://www.wordnik.com/words/sinistrorse上。
請注意,術語“右旋藤”表示左旋螺旋! “ sinistrorse藤”表示右旋螺旋! 。這是因為,當我們為葡萄藤使用術語“ dextrorse”或“ sinistrorse”時,我們會考慮L / R目錄。向上彎曲時彎曲的感覺,即我們將視線向下看;而在講“右旋螺旋或左旋螺旋”時;我們講“螺絲釘”的方向,即向哪個方向轉動螺絲釘,它會上升,也就是我們的眼睛向下。即在兩個系統中,參照係是相反的。有點棘手。不是嗎
相關:https://en.wikipedia.org/wiki/Chirality#Biology
從任何角度來看,這個問題都不是“錯誤的”。只有問題中的假設是對還是錯……這就是為什麼它們是假設並包含在問題中的原因。
六 答案:
aaaaa says reinstate Monica
2015-04-18 16:42:26 UTC
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首先,您假設似乎不正確。世界上同一地區的植物可以朝相反的方向纏繞。

似乎鮮為人知。重力與植物的手性(或“手性”)或螺旋關係無關。

植物如何做到這一點仍然未知。達爾文提出,它是“自主誘發的”。這被稱為內部振盪器理論。在1960年代,引力超調理論用數學方法解釋了重力和增長相關的力如何自發地引起環化。近期在航天飛機上進行的實驗表明,引力並不是進行環行性化的必要條件。

這裡是博客的另一個鏈接,但確實包含對原始論文的引用觀察手性。從摘要中得出的主要結論是:

攀援植物中右旋螺旋生長的優勢無法通過試圖將植物生長行為與全球位置。我們發現的另一種假設是,逆時針纏繞的廣泛現像是由於微管取向作用於亞細胞水平而引起的。以及微管都是手性聚合物。即,它們形成具有限定取向的螺旋結構。更重要的是,所有微管都大致從細胞核開始,一直到細胞膜,因此,這可能表明細胞機制傾向於向孿生手性方向發展。但是,這不能解決您的觀察,即給定植物兩次改變生長方向。

這個答案已經過時了。該機制最近已被確定,並已在《科學》雜誌上發表。請參閱下面的user42885中提供說明的答案。
CJ Dennis
2015-12-27 13:05:41 UTC
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我的後院長著一個自種的南瓜,我可以告訴你照片中卷鬚發生了什麼事。

卷鬚開始直長,並有兩個分支。當卷鬚分支之一接觸到某物時(看起來像您圖片中的中間部分),尖端隨著其長大開始捲曲,以鎖定在其上。此後不久,卷鬚的筆直部分開始收縮,並在此過程中捲曲。

捲曲可以極大地幫助收縮過程。對於一個方向上的每次旋轉,卷鬚的另一部分都必須以另一種方式捲曲,因為現在兩端都牢固地附著在某物上(地面以及末端接觸到的任何東西)。請注意,從底部開始,卷鬚以一種方式(標記為右)捲曲三次,以另一種方式(標記為左)捲曲五次,然後以第一種方式(以右標記)捲曲兩次。總共在兩個方向上旋轉五次。

有趣的是,每個卷鬚是否開始與其他每個捲髮器都朝相同的方向捲曲,因此也許您可以檢查幾個不同的捲軸以查看是否就是這種情況。

整個過程都是觸摸感應的。卷鬚的尖端將沿它們接觸的方向生長,因此我猜想手性將是隨機的,具體取決於卷鬚如何接觸其他對象。但是,我已經看到尖端重新生長,在一個方向上造成一層,而在另一個方向上造成另一層,因此似乎是環境因素,而不是預先確定的。

數學似乎加起來了。有趣的解釋!
非常有趣的觀察。有趣的是,是否與user42885的答案中提到的最新的《科學》雜誌相一致,該出版物為百年曆史的問題提供了機械的解釋。
Bees
2018-05-27 05:59:57 UTC
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卷鬚纏繞是通過專用細胞內部纖維帶的不對稱收縮而發生的。在拉力作用下,提取出的纖維帶和舊的捲須都表現出無扭曲的超捲而不是展開,最初具有柔和的響應,隨後在較大的延伸方向上具有強的應變剛度。

2012年,《科學》,黃瓜卷鬚如何捲起和越風(鏈接到科學文章)(鏈接到新聞文章

PS:在尋找一種關於扭曲的解釋,並在此之前找到了以上文章。我們都觀察到了這個現象,好奇心被觀察到了,這真是一個多麼美妙的世界。謝謝你的文章。

aliential
2019-07-07 12:10:44 UTC
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該主題的最佳讀物是“植物的吸收測定法”中的“秘魯和巴西的攀援植物手性模式的比較”,其中說:

儘管近年來有幾篇關於該主題的纏繞植物的右旋相對於左旋的取向尚未確定((Thitamadee等人2002,Kitazawa等人2005,Goriely and Neukirch 2006,Edwards等人2007,Mugnai (2007年,Edwards和Moles,2009年,Isnard和Silk,2009年,Stolarz,2009年,Bastien和Meroz,2016年,Smyth等)。關於擬南芥突變形式的根和幼苗...

第12章指出來自20個物種的巴西植物中80%具有相同的纏繞手性

Patrick O'Grady
2019-07-07 01:27:00 UTC
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因此,這種討論是幾年前開始的。我最近決定長大,而不是為了節省空間。所以,我嘗試了更多的登山者。當我有幾種不同的植物生長時,我注意到它們全部都是順時針方向爬的。就在加拿大溫哥華市郊。澳大利亞和加拿大的生長季節不同。如果我們要交換種子並從相同的包裝中觀察相同的種子並記錄其生長,則可以排除半球的影響。enter image description here enter image description here

我們稱這為[**常見的花園實驗**](https://en.m.wikipedia.org/wiki/Transplant_experiment)
Joel C
2020-06-11 22:16:56 UTC
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有人告訴我,只要增長是垂直的,扭轉的方向就應該是順時針的。這意味著卷鬚可以水平走動,但是隨著葡萄的生長,扭曲的藤蔓應優先順時針旋轉。谷歌搜索美國苦樂參藤的照片就是一個很好的例子。

在兩個方向上都有扭曲的捲須更適合承受張力,因為它們在拉動時往往能夠解開而不會扭結。例如,您可能會在狂風中發生這種情況。我的建議是,卷鬚可能是一種特殊情況,因為它們具有獨特的功能並且通常是非垂直方向。

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