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怪異植物:看植物界中誰最愛 犯困?

2020-07-01 13:09:14 作者:奇聞錄

  【摘要】對于我們人類而言,睡眠是在正常不過了,一生中將有1 3的時間都在睡眠中度過,如果睡眠不足,則會給身體帶來很大的危害。但對于動物來說,睡眠也是一生中不可或缺的活動。那么植物也會睡覺嗎?  所謂植物犯困,其實就是植物睡眠。這種奇妙的現象,在植物生理學中被稱為就眠運動。這既是一種十分有趣的自然現象,也是科學家數十年來認真探索、深入研究,但至今仍未解決的科學之謎。

  每逢晴朗的夜晚,皓月當空或是繁星閃爍之時,只要我們仔細觀察,就能發現有些植物會發生奇妙的變化。比如人們常見的合歡樹,它的由許多小羽片(生長在末級羽軸上的葉片)組合而成的葉子,此時就會折合關閉,如同被人們用手觸摸過的含羞草一樣耷拉下來,好像昏昏欲睡。然而在日間,這些小羽片既舒展又平坦,給人一種生機勃勃之感。同樣的,花生的葉子從傍晚開始也會慢慢地向上關閉,這就明確地表示它要睡覺了。其實,會睡覺的植物還有很多,比如羊角豆、白屈菜、酢漿草等。

  不僅植物的葉子有睡眠需求,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。每當旭日東升之時,它那美麗的花瓣就會緩慢地舒展開來,就像人們剛睡醒時在伸懶腰似的;而當夕陽西下之時,它便會閉攏花瓣,重新進入睡眠狀態。正是由于它有這種晝醒夜眠的規律,人們才給它取了睡蓮這一恰當的芳名。

  另外,不同的花,睡眠姿態也是千差萬別、形態迥異的。蒲公英在入睡時,所有的花瓣都會向上豎直閉合,看上去就好像一個黃色的雞毛帚;胡蘿卜花則會垂下來,如同一個正在打瞌睡的小老頭

  那么,植物為何需要睡眠,就眠運動又會給它們自身帶來什么好處呢?最早發現植物就眠運動的是英國著名生物學家達爾文。為了揭開這個謎底,在最近幾十年里,科研人員對此進行了難以計數的觀察、研究、探索與實驗。

  多方假設

  科學家發現,雖然植物不能主動地整體移動,但植物體的各個部分卻會進行各種運動,而且運動形式多種多樣,運動機理也不盡相同。

  最初,用以解釋植物就眠運動,且被大家廣泛認可的是月光理論。提出這一理論的科學家認為,葉子的就眠運動能使植物盡可能少地遭受月光帶來的侵害。因為過多的月光照射,可能會干擾植物的光周期感官機能,進而影響植物對晝夜變化的適應。這種理論看似很有道理,可使人們困惑不解的是,為什么許多沒有光周期現象的熱帶植物同樣也會犯困呢?顯然,對于這一普遍現象,月光理論是根本無法解釋清楚的。

  后來科學家又發現,有些植物的就眠運動并不受溫度和光照的控制,而是由葉柄基部一些細胞膨脹壓的變化引起的,比如三葉草、酢漿草和合歡樹等。它們通過葉子在夜間的閉合,盡可能地減少熱量散失和水分蒸發。尤其是合歡樹,它的葉子不僅會在夜間閉合睡眠,當遭受到風暴侵襲時也會逐漸合攏,以防受到摧殘。這種保護性的反應是對環境的一種適應。

  雖然人們提出了一個又一個全新的觀點,但是沒有一種觀點能夠圓滿地提供解釋依據。正當人們感到困惑不解的時候,美國科學家斯瑞特在進行了一系列有趣的實驗之后,提出了一種全新的解釋。他利用一根靈敏的溫度探針,在夜間對多種植物葉片的溫度進行了測量。結果發現,呈水平方向(不進行就眠運動)的葉子的溫度,總比呈垂直方向(進行就眠運動)的葉子的溫度低1℃左右。斯瑞特據此認為,這僅僅只有1℃的微小溫度差別,正是阻止或減緩葉子生長的重要因素。實驗證明,在相同的環境中,葉片能夠進行就眠運動的植物生長速度較快,而且具有更強的生命競爭力。

  未解之謎

  隨著研究的不斷深入,科研人員還發現了一個有關植物睡眠的有趣現象植物竟然和人一樣,也有午睡的習慣。植物午睡時間一般是在11:00-14:00。此時葉子關閉,光合作用明顯降低。為什么會出現這種現象呢?科研人員認為,植物午睡主要是由干燥炎熱的大氣環境引起的。午睡是植物在長期生存過程中形成的一種抗衡干旱的本能反應,目的是為了減少水分散失,以便在不良的環境中更好地生存下來。當然,植物并不具有像人類那樣典型的睡眠行為,這只是它們進行代謝活動的一種方式。

  由此可見植物的就眠運動,或是由各方面因素共同作用下導致的。然而究竟是哪些原因,人們至今還沒有找到明確的答案,或許當我們那天能夠破解出其中的奧秘,就能撥動植物睡眠與否的杠桿了吧。

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