登陆注册
28980800000004

第4章 植物睡眠之谜

睡眠是我们人类生活中不可缺少的一部分。经过一天的工作或学习,人们只要美美地睡上一觉,疲劳的感觉就都消除了。动物也需要睡眠,甚至会睡上一个漫长的冬季。可现在说的是植物的睡眠,也许你就会感到新鲜和奇怪了。

其实,每逢晴朗的夜晚,我们只要细心观察周围的植物,就会发现一些植物已发生了奇妙的变化。比如公园中常见的合欢树,它的叶子由许多小羽片组合而成,在白天舒展而又平坦,可一到夜幕降临时,那无数小羽片就成对成对地折合关闭,好像被手碰撞过的含羞草叶子,全部合拢起来,这就是植物睡眠的典型现象。

有时候,我们在野外还可以看见一种开着紫色小花、长着三片小叶的红三叶草,它们在白天有阳光时,每个叶柄上的三片小叶都舒展在空中,但到了傍晚,三片小叶就闭合在一起,垂下头来准备睡觉。花生也是一种爱睡觉的植物,它的叶子从傍晚开始,便慢慢地向上关闭,表示白天已经过去,它要睡觉了。以上只是一些常见的例子,会睡觉的植物还有很多很多,如酢浆草、白屈草、含羞草、羊角豆……

不仅植物的叶子有睡眠要求,就连娇柔艳美的花朵也要睡眠。例如,在水面上绽放的睡莲花,每当旭日东升之际,它那美丽的花瓣就慢慢舒展开来,似乎刚从酣睡中苏醒,而当夕阳西下时,它又闭拢花瓣,重新进入睡眠状态。由于它这种“昼醒晚睡”的规律性特别明显,才因此得此芳名“睡莲”。

各种各样的花儿,睡眠的姿态也各不相同。蒲公英在入睡时,所有的花瓣都向上竖起来闭合,看上去好像一个黄色的鸡毛帚。胡萝卜的花,则垂下头来,像正在打瞌睡的小老头。更有趣的是,有些植物的花白天睡觉,夜晚开放,如晚香玉的花,不但在晚上盛开,而且格外芳香,以此来引诱夜间活动的蛾子来替它传授花粉。还有我们平时当蔬菜吃的瓠子,也是夜间开花,白天睡觉,所以人们称它为“夜开花”。

植物睡眠在植物生理学中被称为睡眠运动,它不仅是一种有趣的现象,而且还是一个科学之谜。植物的睡眠运动会对植物本身带来什么好处呢?这是科学家们最关心的问题。尤其最近几十年,他们围绕着睡眠运动的问题,展开了广泛的讨论。

最早发现植物睡眠运动的人,是英国著名的生物学家达尔文。100多年前,他在研究植物生长行为的过程中,曾对69种植物的夜间活动进行了长期观察,发现一些积满露水的叶片,因为承受到水珠的重量而运动不便,往往比其他能自由自在运动的叶片容易受伤。后来他又用人为的方法把叶片固定住,他得到相类似的结果。在当时,达尔文虽然无法直接测量叶片的温度,但他断定,叶片的睡眠运动对植物生长极有好处,也许主要是为了保护叶片抵御夜晚的寒冷。

达尔文的说法似乎有一定道理,可是它缺乏足够的实验证据,所以一直没有引起人们的重视。直到20世纪60年代,随着植物生理学的高速发展,科学家们才开始深入研究植物的睡眠运动,并提出了不少解释它的理论。

起初,解释睡眠运动最流行的理论是“月光理论”。提出这个论点的科学家认为,叶子的睡眠运动能使植物尽量少遭受月光的侵害,因为过多的月光照射,可能干扰植物正常的光周期感官机制,损害植物对昼夜长短的适应。然而,使人们感到迷惑不解的是,为什么许多没有光周期现象的热带植物,同样也会出现睡眠运动,这一点用“月光理论”是无法解释的。

后来科家们又发现,有些植物的睡眠运动并不受温度和光强度的控制,而是由于叶柄基部中一些细胞的膨压变化引起的。例如,合欢树、酢浆草、红三叶草等,通过叶子在夜间的闭合,可以减少热量的散失和水分的蒸腾,起到保温保湿的作用,尤其是合欢树,叶子不仅仅在夜晚会关闭睡眠,在遭遇大风大雨袭击时,也会渐渐合拢,以防柔嫩的叶片受到暴风雨的摧残。这种保护性的反应是对环境的一种适应,与含羞草很相似,只不过反应没有含羞草那样灵敏。

随着研究的日益深入,各种理论观点一一被提了出来,但都不能圆满地解释植物睡眠之谜。正当科学家们感到困惑的时候,美国科学家恩瑞特在进行了一系列有趣的实验后提出了一个新的解释。他用一根灵敏的温度探测针,在夜间测量多花菜豆叶片的温度,结果发现,呈水平方向(不进行睡眠运动)的叶子温度,总比垂直方向(进行睡眠运动)的叶子温度要低1℃左右。恩瑞特认为,正是这仅仅1℃的微小温度差异,已成为阻止或减缓叶子生长的重要因素。因此,在相同的环境中,能进行睡眠运动的植物生长速度较快,与其他不能进行睡眠运动的植物相比,它们具有更强的生存竞争能力。

植物睡眠运动的本质正不断地被揭示。更有意思的是,科学家们发现,植物不仅在夜晚睡眠,而且竟与人一样也有午睡的习惯。小麦、甘薯、大豆、毛竹甚至树木,众多的植物都会午睡。

原来,植物的午睡是指中午大约11时至下午2时,叶子的气孔关闭,光合作用明显降低这一现象。这是科学家们在用精密仪器测定叶子的光合作用时观察出来的。科学家们认为,植物午睡主要是由于大气环境的干燥和炎热。午睡是植物在长期进化过程中形成的一种抗衡干旱的本能,为的是减少水分散失,以利于在不良环境下生存。

由于光合作用降低,午睡会使农作物减产,严重的可达1/3,甚至更多,为了提高农作物产量,科学家们把减轻甚至避免植物午睡,作为一个重大课题来研究。

我国科研人员发现,用喷雾方法增加田间空气湿度,可以减轻小麦午睡现象。实验结果是,小麦的穗重和粒重都明显增加,产量明显提高。可惜喷雾减轻植物午睡的方法,目前在大面积耕地上应用还有不少困难。随着科学技术的迅速发展,将来人们一定会创造出良好的环境,让植物中午也高效率地工作,不再午睡。

同类推荐
  • 纳尼亚传奇七部曲:能言马与男孩儿

    纳尼亚传奇七部曲:能言马与男孩儿

    沙斯塔和黑面养父在海边靠捕鱼为生。一天晚上,沙斯塔偷听到养父将自己卖作奴隶。他既渴望脱离残酷的养父,又对即将到来的奴隶生活担忧不已,不禁自言自语起来。这时,能言马布里开口解答了他的疑惑,并提出和他一起逃往纳尼亚。于是,一人一马连夜出逃。逃亡途中,他们又遇到了悔婚出逃的阿拉维斯和能言母马赫温。接下来,他们四个便结伴而行。一路上,他们见识了卡乐门统治者的残酷无情、纳尼亚人的仁慈善良,走过传说中有食尸鬼出没的墓地,穿越炙热无比的沙漠,拯救阿钦兰于灭亡的险境……
  • 智力闯关西游记(第2集)

    智力闯关西游记(第2集)

    古老的《西游记》故事加入现代生活元素,重新设计的故事情节,让几百年前的故事犹如发生在你的身边……《智力闯关西游记》犹如一个“现代版西游记作战沙盘”,请你参与故事的设计和问题的解决。英雄和魔鬼与你纠缠在一起,你们之间会发生一件件好玩而有趣的事情,比一比,谁更聪明?谁更智慧?
  • 青少年科普故事大本营第三季-电子故事总动员

    青少年科普故事大本营第三季-电子故事总动员

    电子科学对人类科技进程产生了巨大的影响。目前电子被应用到了通信、网络、物理、化学、生物、医药、航天等多种领域中,对人类社会生活产生了深刻的变革。从最早的黑白电视机、蜂窝手机,到现在的智能电视机、3G手机,见证了电子技术的一步步发展;从最初电子二极管到后来的电子三极管、晶体管、集成电路,看到了电子技术的逐渐成熟;从最原始的工业型机器人到如今的智能型机器人,体现了电子技术的最新成就。
  • 影响青少年一生的中华典故——处世故事

    影响青少年一生的中华典故——处世故事

    《处世故事》每个典故包括诠释、出处和故事等内容,简单明了,短小精炼,具有很强的启迪性、智慧性和内涵性,非常适合青少年用于话题作文的论据,也对青少年的人生成长以及知识增长具有重要的作用。
  • 智慧童话(夏洛书屋:经典版)

    智慧童话(夏洛书屋:经典版)

    智慧故事精华荟萃,全球经典完美再现,英国著名儿童文学推广人玛丽·乔斯林编著。玛丽·乔斯林是英国当代著名的儿童评论家及儿童文学阅读推广人,尤其擅长将寓言童话和神话传说以出神入化的语言讲述给当今的年轻读者。在当今欧洲,尤其英国,玛丽·乔斯林拥有众多追随者,更为儿童文学的深度延传和多形式推广做出了不遗余力的贡献。《智慧童话》是乔林斯根据全球知名童话或者寓言故事改编而成的。全书一共由二十八个中小故事结集而成,故事的主题都与“智慧”有关,这二十八个故事无论时间还是地域都涉猎广泛,汲取了全球有关“智慧”的故事之精华,读来趣味颇多又令人受益匪浅。
热门推荐
  • 综影视之我系你长辈

    综影视之我系你长辈

    喂喂喂喂,请你们尊重长辈的伐,不要总跟我抢东西好伐,不是所有的公主都需要王子或骑士的保护猪脚很强大也很佛系
  • 宝贝萌妻——高冷男神

    宝贝萌妻——高冷男神

    “老公,我们去旅游吧!”“好!老婆你想去哪里呢?”“去北极!”瑾瑾首次写书,不好的地方请多关照哟!
  • 大禁婆

    大禁婆

    渔人耕海牧渔,为求海富人安,历来都会恪守些特别的禁忌和习俗。我生于海,长于水。我的故事,要从海里打捞上来的死狗都需被厚葬的习俗讲起……
  • 别让我知道你在笑

    别让我知道你在笑

    一场英雄救美迅速转变成让人笑掉大牙的闹剧,君生捂肚大笑,英雄救美?啊哈哈……等等,这股杀意是哪来的?
  • 闪婚总裁太傲娇

    闪婚总裁太傲娇

    她没想到刚回国就遇见三年不见的前夫,还是她顶头上司的合作对象.....
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 日瓦戈医生(套装上下册)(帕斯捷尔纳克作品系列)

    日瓦戈医生(套装上下册)(帕斯捷尔纳克作品系列)

    《日瓦戈医生(套装上下册)》内容简介:出身知识分子家庭的外科医生日瓦戈,一次大战期间在沙皇军队供职,眼见沙皇的虚弱无能和旧军队的腐败,聪颖的心灵预感到革命力量的日趋成熟,期待革命给国家和人民带来新生,并以积极的行动拥护新的政权。然而国内战争的严酷现实,以及新政权随后的一系列政策实施,使这位诚实、正直的旧知识分子,对于暴力和集权产生了深切的怀疑和忧惧,在被迫而有系统的双重生活中,承受着巨大的压力。他称赞质朴宁静的俄罗斯品质,并向往安静地过自己的生活、做有意义的工作;而这样的人生理想,以及他与拉拉艰难优美的爱情,最终不为严酷的现实所容。
  • 逍遥县令

    逍遥县令

    北方异族虎视眈眈,南方农民起义不断,风雨飘摇的大齐迎来了一位穿越者墨谦。你当你的皇帝文治武功安天下,我当我的县令逍遥快活。唐诗宋词,信手拈来;太极八卦,不在话下。武林盟主,我的兼职;大齐王爷,拿来玩玩。我是县令,进了我的地,你得听我的!
  • 都市无敌仙尊

    都市无敌仙尊

    莫云,曾经仙界最强的雷云战尊,叱咤仙界,所向无敌。未曾想,在一次修炼时被人偷袭,重生到一个胆小怕事,性格懦弱的私生子身上。“骚年,就让本尊纠正你错误的人生吧!”无敌仙尊驰骋都市,重启牛逼闪闪的人生!财富手中握,美人怀里揉,敌人脚下踩!“待本尊重回仙界,搅你个天翻地覆!”
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!