植物為啥“犯困”

2011/6/6 15:57:18

植物“犯困”，即植物睡眠，在植物生理學(xué)中被稱為睡眠運(yùn)動，它既是一種有趣的自然現(xiàn)象，也是一個科學(xué)家們一百多年來積極探索的科學(xué)之謎。
每逢晴朗的夜晚，我們只要細(xì)心地觀察就會發(fā)現(xiàn)，一些植物已經(jīng)發(fā)生了奇妙的變化。比如常見的合歡樹，它的葉子由許多小羽片組合而成，在白天舒展而又平坦，而一到夜幕降臨時，那無數(shù)小羽片就成雙成對地折合關(guān)閉，就好像被手碰過的含羞草。
花生也是一種愛“犯困”的植物，它的葉子從傍晚開始，便慢慢地向上關(guān)閉，表示要睡覺了。以上所舉僅是一些常見的例子，事實(shí)上，會睡覺的植物還有很多很多，如酢漿草、白屈菜、羊角豆等。
不僅植物的葉子有睡眠要求，嬌嫩艷麗的花朵似乎更需要睡眠。比如生長在水面上的睡蓮花，每當(dāng)旭日東升之時，它那美麗的花瓣就會慢慢舒展開來，似乎正從甜蜜的睡夢中蘇醒過來；而當(dāng)夕陽西下時，它便又閉攏花瓣，重新進(jìn)入睡眠狀態(tài)。
植物的睡眠運(yùn)動會對它本身帶來什么好處呢？為了揭開這個謎底，在最近幾十年里，科學(xué)家們進(jìn)行了難以數(shù)計(jì)的研究與實(shí)驗(yàn)。
最早發(fā)現(xiàn)植物睡眠運(yùn)動的人是英國著名的生物學(xué)家達(dá)爾文。一百多年前，他在研究植物生長行為的過程中，曾對６９種植物的夜間活動進(jìn)行了長期的觀察，發(fā)現(xiàn)一些積滿露水的葉片，因?yàn)槌惺艿剿�珠的重量而運(yùn)動不便，往往比其他能自由運(yùn)動的葉片容易受傷。后來他又用人為的方法把葉片固定住，也得到了相類似的結(jié)果。達(dá)爾文雖然無法直接測量葉片的溫度，但他斷定，葉片的睡眠運(yùn)動對植物生長極有好處，也許主要是為了保護(hù)葉片抵御夜晚的寒冷。
達(dá)爾文的說法似乎是有一定的道理。但卻沒有足夠的證據(jù)，所以一直沒有引起人們的重視。２０世紀(jì)６０年代，隨著植物生理學(xué)的高速發(fā)展，科學(xué)家們開始深入研究植物的睡眠運(yùn)動，并提出了不少的解釋理論。
最初，解釋植物睡眠運(yùn)動最廣泛的理論是“月光理論”。提出這個論點(diǎn)的科學(xué)家認(rèn)為，葉子的睡眠運(yùn)動能使植物盡可能少地遭受月光的侵害。因?yàn)檫^多的月光照射，可能干擾植物正常的光周期感官機(jī)制，損害植物對晝夜變化的適應(yīng)。然而，使人們感到迷惑不解的是，為什么許多沒有光周期現(xiàn)象的熱帶植物，同樣也會“犯困”？這一點(diǎn)用“月光理論”是無法解釋清楚的。
正當(dāng)他們感到困惑的時候，美國科學(xué)家恩瑞特在進(jìn)行了一系列有趣的實(shí)驗(yàn)后提出了一個新的解釋。他用一根靈敏的溫度探測針在夜間測量多種植物葉片的溫度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，呈水平方向（不進(jìn)行睡眠運(yùn)動）的葉子溫度，總比垂直方向（進(jìn)行睡眠運(yùn)動）的葉子溫度要低１℃左右。恩瑞特認(rèn)為，正是這僅僅１℃微小溫度差異，已成為阻止或減緩葉子生長的重要因素。因此，在相同的環(huán)境中，能進(jìn)行睡眠運(yùn)動的植物生長速度較快，與其他不能進(jìn)行睡眠運(yùn)動的植物相比，它們具有更強(qiáng)的生存競爭能力。
隨著研究的深入，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了一個有關(guān)植物睡眠的有意思的現(xiàn)象：植物竟能與人一樣也有午睡的習(xí)慣。植物午睡的時間，一般是在大約中午１１時至下午２時之間，此時，葉子的氣孔也關(guān)閉，光合作用明顯降低。為什么會出現(xiàn)這一現(xiàn)象？科學(xué)家認(rèn)為，植物午睡主要是由于大氣環(huán)境的干燥炎熱引起的。午睡是植物在長期進(jìn)化過程中形成的一種抗衡干旱的本能，為的是減少水分散失，以便在不良環(huán)境中生存下來�？磥恚�植物為啥“犯困”？說道還真不少。

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