您將自己喜歡的植物放在陽光充足的窗臺上。很快，您會注意到植物向窗戶彎曲，而不是直接向上生長。這個工廠到底在做什么，為什么要這樣做呢？

        什么是向光性？

        您目睹的現(xiàn)象稱為向光性。關于此詞的含義的提示，請注意前綴“ photo”表示“光”，后綴“ tropism”表示“轉(zhuǎn)彎”。因此，向光性是指植物轉(zhuǎn)向或彎向光時。

        植物為什么會發(fā)生向光性？

        植物需要光來刺激能量的產(chǎn)生。這個過程稱為光合作用。需要太陽或其他來源產(chǎn)生的光以及水和二氧化碳來產(chǎn)生糖類，供植物用作能源。還產(chǎn)生氧氣，許多生命形式都需要氧氣才能呼吸。

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        趨光性可能是植物采用的生存機制，因此它們可以獲取盡可能多的光。當植物的葉子向光開放時，可以進行多的光合作用，從而產(chǎn)生更多的能量。

        早期科學家如何解釋同光性？

        科學家對光致性成因的早期觀點有所不同。Theophrastus（371 BC-287 BC）認為向光性是由于從植物莖的受照側(cè)去除了液體而引起的，F(xiàn)rancis Bacon（1561-1626）隨后假定向光性是由于枯萎。羅伯特·沙洛克（Robert Sharrock，1630-1684年）認為植物會因“新鮮空氣”而彎曲，而約翰·雷（John Ray，1628-1705年）則認為植物傾向于靠近窗戶的較涼溫度。

        這是達查爾斯·達爾文（1809-1882），并進行有關的向光性個相關實驗。他假設尖端產(chǎn)生的物質(zhì)會引起植物彎曲。達爾文使用測試植物進行了實驗，涵蓋了一些植物的尖端，而另一些則未被發(fā)現(xiàn)。尖端被遮蓋的植物沒有向光彎曲。當他覆蓋了植物莖的下部但將尖端暴露在光線下時，那些植物朝著光線移動。

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        達爾文不知道尖端產(chǎn)生的“物質(zhì)”是什么，或者它如何導致植物莖彎曲。但是，Nikolai Cholodny和Frits Went在1926年發(fā)現(xiàn)，當這種物質(zhì)的高含量移動到植物莖的陰影側(cè)時，該莖會彎曲并彎曲，從而使尖端朝著光方向移動。該物質(zhì)的確切化學成分被發(fā)現(xiàn)是早鑒定出的植物激素，直到肯尼思·蒂曼（Kenneth Thimann）（1904-1977）分離并將其鑒定為吲哚-3-乙酸或生長素后，才得以闡明。

        向光性如何工作？

        關于光致性機理的當前思想如下

        約450納米波長的光（藍/紫光）照亮了植物。一種稱為感光體的蛋白質(zhì)捕獲光，對其進行反應并觸發(fā)響應。負責光養(yǎng)性的藍光感光蛋白被稱為光養(yǎng)蛋白。尚不清楚光合蛋白如何指示生長素的運動，但是已知生長素響應于曝光而移動到莖的較暗的陰影側(cè)。生長素刺激莖陰影側(cè)細胞中氫離子的釋放，導致細胞pH降低。pH值的降低會激活酶（稱為擴展酶），從而導致細胞膨脹并導致莖向光彎曲。

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        關于向光性的有趣事實

        *如果您的植物在窗戶上發(fā)生了向光性，請嘗試以相反的方向旋轉(zhuǎn)植物，以使植物遠離光線彎曲。植物只需要大約八小時就能轉(zhuǎn)向光亮。

        *一些植物遠離光線生長，這種現(xiàn)象稱為負向光性。（實際上，植物的根部會經(jīng)歷這種情況；根部當然不會向著光的方向生長。它們所經(jīng)歷的另一個詞是引力-趨向于引力。）

        *Photonasty聽起來像是一張令人討厭的圖片，但事實并非如此。它與光敏性相似，因為它涉及植物由于光刺激而運動，但在光敏性中，該運動不是朝著光刺激，而是朝著預定方向。運動是由植物本身決定的，而不是由燈光決定的。光能性的一個例子是由于存在或不存在光而打開或關閉葉子或花朵。