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种子萌发的过程(神奇的种子发芽过程全记录)

种子萌发的过程
神奇的种子发芽过程全记录

[原创] 陈珂

陈珂博士在美国长期从事超导材料的科学研究,业余时间喜欢种菜观鸟。应纯如的邀请,他和大家分享如何用Pad或一般智能手机常见的延时摄像(Time-lapse)功能记录种子发芽和幼苗生长的过程。在这病毒肆虐世事纷扰时分,做好自己该做能做的事,力所能及地帮助他人。温暖纯良求知的你也来一起试一试观察种子发芽和生长吧~

——纯如

疫情期间居家隔离,有了很多时间,可以做些一直好奇想知道以前却抽不出空来做的事儿。春暖花开,正是播种育苗的时候。看着一粒粒种子,破土萌发、长成小苗,越来越高,憧憬着它们未来开花结实时,也想记录下它们是怎样发芽、长大的。在智能设备普及的今天,谁都可以用手机或平板电脑做到这一点。我用的是iPad的延时摄像(Time-lapse),其它的只要不是太老的iPhone或安卓手机、平板电脑应该也有这个功能。

先找个透明盒子,装上泥土,埋下种子。这个视频里种的是四季豆和黄瓜。种子埋入土里1~2厘米深,贴近容器边,以便观察根部的生长。浇些水,种子们就得以从休眠中苏醒,开始发芽生长了。固定好手机或平板电脑,接上外接电源(因为要拍上好几天,电池肯定不够用),并架上一盏台灯作照明和给小苗提供生长所需的光源,就可以开启延时摄像了。

普通摄像是每秒钟拍30幅照片再以同样的速度放出来,看到的就是原速的影像。延时摄像则减慢了拍摄照片的频率,如每秒拍1幅照片,但仍以每秒30幅照片的速度播放,这样看起来视频就加快了30倍。而且iPhone或iPad的延时摄像的设计独具匠心,拍摄频率可变,一开始每秒2幅,但当拍摄时间到10分钟以上后,拍摄频率减半,并丢掉先前拍摄的一半的照片;如果拍摄时间再长到20分钟以上,拍摄频率再减半,再丢掉先前拍摄的一半的照片……依此类推,以后不管拍多长时间,总视频的时间总保持在20~40秒。这样如果连续拍24小时,就会得到加快3840倍,总长22.5秒的视频。当然也可以拍几段,如上面拍的视频一样,再拼接、配乐、编辑出最后的视频。

视频里可以看到:种子先膨大,然后长出小根,突破种皮,在地球引力的指引下一直向下、泥土深处长,直到阻力越来越大,新长出的部分不再往下,而是拽着子叶一起,冲破上方覆盖的土壤,成为茎;根部开始分叉,还在继续往下,探寻更广的获取水份和养料的空间;两片子叶(豆和瓜都是双子叶植物)张开,四季豆露出中间已经开始发育的真叶,至此两片子叶一直提供了成长所需的营养,马上要交班给真叶通过光合作用来继续生长了,而在它们养料耗尽后,就会萎缩消失掉;黄瓜则还要等一周以上才会长真叶,它的种子比较小,子叶也没存那么多营养,在真叶发育出来前,它们还会继续长大,通过光合作用来支持真叶的生长。

小苗长高是从茎根部生长,即类似人头发的生长,还是从茎顶部生长,或是茎整体一致长长呢?视频里第7天,我涂黑了小苗的茎,从后两天的生长可以看到这涂黑的部分仍留在茎下部,说明茎是在顶端不断长长的,叶片通过光合作用产生的糖输送到这里促其长长。小苗的向光性很明显,从破土开始,它们就一直朝着光源的方向生长,以使叶片接受最大程度的光照。第8天,我把盒子转了180度,先前弯好角度的小苗又慢慢调整角度,重新对准光源。这是植物对光的反应,使茎背光的一侧比向光的一侧有更多的生长素,促使这部分的细胞膨大拉长,于是苗向向光侧弯折。

有兴趣的读者还可以做更多有趣的植物试验,家里的小朋友们也可一起参与记录,在特殊的日子里,共同体味观察大自然的乐趣。
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*与子同学 DII93*

Dedication,Integrity,Intelligence

一群认真诚实做科研的人做科普

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