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        植物為何有睡眠?

        2013-12-29 00:00:00王恩收
        百科知識 2013年4期

        許多植物都有睡眠現象。例如,合歡樹的葉子是由許多羽片組合而成的,在白天舒展而又平坦,但一到夜幕降臨,那無數小羽片就成雙成對地折合關閉,好像被手碰過的含羞草一樣。

        不僅植物的葉子會有睡眠,植物的花朵也會睡眠。例如,生長在水面的睡蓮花,每當旭日東升之時,美麗的花瓣就慢慢地舒展開來,似乎剛從夢境中蘇醒,而當夕陽西下時,它又閉攏花瓣,重新進入睡眠狀態(tài)。

        植物為什么需要睡眠呢?

        植物的睡眠在植物生理學上又稱植物睡眠運動。最早發(fā)現植物睡眠運動的人是達爾文。100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行了長期觀察,認為植物葉片的睡眠運動對植物的生長極有好處,也許主要是為了保護葉片抵御夜晚的寒冷。

        20世紀60年代,隨著植物生理學的快速發(fā)展,科學家們對植物的睡眠運動,并提出了不少解釋理論。

        最初,解釋植物睡眠運動的最廣泛的理論是“月光理論”。提出這個理論的科學家認為,葉子的睡眠運動能使植物盡量少地遭受月光的侵害。因為過多的月光照射,可能干擾植物正常的光周期感官機制,損害植物對晝夜變化的適應。然而,使人們感到迷惑不解的是,為什么許多沒有光周期現象的熱帶植物,同樣也會出現睡眠運動。

        后來科學家又發(fā)現,有些植物的睡眠運動并不受溫度和光強度的控制,而是由于葉柄基部中一些細胞的膨壓變化引起的。如合歡樹、酢漿草、紅三葉草等,通過葉子在夜間的閉合,可以減少熱量的散失和水分的蒸發(fā),尤其是合歡樹,葉子不僅僅在夜晚關閉睡眠,當遭遇大風大雨時,也會逐漸合攏,以防柔嫩的葉片受到暴風雨的摧殘。這種保護性的反應是對環(huán)境的一種適應。

        美國科學家恩瑞特曾做過這樣一個實驗。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,結果發(fā)現,呈水平方向(不進行睡眠運動)的葉子溫度總比垂直方向(進行睡眠運動)的葉子溫度要低1℃左右。恩瑞特認為,正是這僅僅1℃的微小溫度差異,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,能進行睡眠運動的植物生長速度較快,與其他不能進行睡眠運動的植物相比,它們具有更強的生存競爭力。

        隨著研究的深入,科學家還發(fā)現植物與人一樣也有午睡的習慣。植物的午睡大約是在上午11時至下午2時,葉子的氣孔關閉,光合作用明顯降低。這是由于大氣環(huán)境的干燥和火熱引起的,午睡是植物在長期進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)境下生存。

        綜合起來,植物睡眠可能是由于以下幾個原因造成的:一是夜晚比白天冷,夜晚閉合葉子和花朵,可以避免寒露和霜凍的侵襲;二是葉子閉合可以減少水分的蒸發(fā)(熱帶植物白天也閉合),有保持適當濕度的作用;三是夜晚開花的植物白天睡眠,有防止水分過多散發(fā)及防止昆蟲搗亂的作用。總之,植物的睡眠運動是一種自我保護的功能。

        【責任編輯】張?zhí)锟?/p>

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