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(gè)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(shí),,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?;ㄉ彩且环N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(shí),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(shí),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(gè)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)槌惺艿剿榈闹亓慷\(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(gè)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(shí)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(gè)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(gè)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(shí)間,一般是在大約中午11時(shí)至下午2時(shí)之間,,此時(shí),,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,??磥恚参餅樯?ldquo;犯困”,?說道還真不少,。