Быстрое движение растений охватывает движение в структурах растений , происходящее в течение очень короткого периода, обычно менее одной секунды. Например, венерина мухоловка закрывает свою ловушку примерно за 100 миллисекунд . [1] Ловушки Utricularia намного быстрее, закрываясь примерно за 0,5 миллисекунд. [2] Цветок кизиловой ягоды распускает лепестки и выстреливает пыльцой менее чем за 0,5 миллисекунд. Рекорд в настоящее время принадлежит белой шелковице , у которой движение цветка занимает 25 микросекунд, поскольку пыльца выбрасывается из тычинок со скоростью, превышающей половину скорости звука — близкой к теоретическим физическим пределам для движений растений. [3]
Эти быстрые движения растений отличаются от более распространенных, но гораздо более медленных «движений роста» растений, называемых тропизмами . Тропизмы охватывают движения, которые приводят к физическим, постоянным изменениям растения, в то время как быстрые движения растений обычно обратимы или происходят в течение более короткого промежутка времени.
Растения используют различные механизмы для достижения этих быстрых движений. Чрезвычайно быстрые движения, такие как взрывные методы распространения спор мхов сфагнума , могут включать увеличение внутреннего давления посредством дегидратации, вызывая внезапное движение спор вверх или через быстрое открытие отверстия «цветка», вызванное опылением насекомыми. Быстрое движение также может быть продемонстрировано у хищных растений, где механическая стимуляция движения насекомых создает электрический потенциал действия и высвобождение упругой энергии в тканях растения. Это высвобождение можно увидеть в закрытии венериной мухоловки, скручивании листьев росянки и в действии люка и всасывании пузырчатки . [4] Более медленное движение, такое как складывание листьев мимозы стыдливой , может зависеть от обратимых, но резких или неравномерных изменений давления воды в тканях растения [5] Этот процесс контролируется колебанием ионов в клетке и из нее, а также осмотической реакцией воды на поток ионов. [6]
У некоторых бобовых есть бобы, которые скручиваются по мере высыхания, создавая напряжение в шве, который в какой-то момент внезапно и резко трескается, разбрасывая семена на несколько метров от материнского растения. [15] [16]
^ Фортер, Ю., Дж. М. Скотхайм, Дж. Дюмэ и Л. Махадеван, 2005. «Как щелкает венерианская мухоловка» (PDF) . (318 КБ) Природа 433 : 421–425. doi :10.1038/nature03185
^ "Плотоядное растение захлопывается при 600 G". NBC News . 16 февраля 2011 г. Архивировано из оригинала 6 июля 2022 г. Получено 06.07.2022 .
^ ab Taylor, PE, G. Card, J. House, MH Dickinson & RC Flagan 2006. Высокоскоростной выброс пыльцы у белой шелковицы, Morus alba L.. Sexual Plant Reproduction 19 (1): 19–24. doi :10.1007/s00497-005-0018-9
^ Поппинга, Саймон; Вайскопф, Кармен; Вестермайер, Анна София; Массельтер, Том; Спек, Томас (2016-01-01). «Самые быстрые хищники в растительном царстве: функциональная морфология и биомеханика всасывающих ловушек, обнаруженных у самого большого рода плотоядных растений». AoB Plants . 8 : plv140. doi :10.1093/aobpla/plv140. PMC 4717191 . PMID 26602984.
^ Martone, Patrick T.; Boller, Michael; Burgert, Ingo; Dumais, Jacques; Edwards, Joan; Mach, Katharine; Rowe, Nick; Rueggeberg, Markus; Seidel, Robin (2010-11-01). «Механика без мышц: биомеханическое вдохновение из растительного мира». Интегративная и сравнительная биология . 50 (5): 888–907. doi : 10.1093/icb/icq122 . ISSN 1540-7063. PMID 21558248.
^ Forterre, Yoël (2013-11-01). «Медленно, быстро и яростно: понимание физики движений растений». Journal of Experimental Botany . 64 (15): 4745–4760. doi : 10.1093/jxb/ert230 . ISSN 0022-0957. PMID 23913956.
^ JSTOR Global Plants Compilation: Aeschynomene americana
^ JSTOR Global Plants Compilation: Aeschynomene deightonii
^ Ботанический сад Миссури: Averrhoa carambola
^ JSTOR Global Plants Compilation: Биофитум абиссиникум
^ JSTOR Global Plants Compilation: Biophytum helenae
^ JSTOR Global Plants: Биофитум петерса
^ JSTOR Global Plants Compilation: Biophytum reinwardtii
^ ab The Gardens' Bulletin Singapore 49 (1) (1997)
^ Тони Д. Олд (1996). «Экология бобовых в районе Сиднея: огонь, муравьи и почвенный семенной банк» (PDF) . Cunninghamia . 4 (4): 531–551. Архивировано из оригинала (PDF) 2015-04-13 . Получено 2009-03-13 .
^ Мэтт Лавин (2001). "Fabaceae". Macmillan Reference USA.
^ "Marantaceae in Flora of North America @". Efloras.org. Архивировано из оригинала 2022-08-15 . Получено 2011-07-18 .