各種各樣的花兒睡眠,姿態也各不相同。蒲公英在入睡時,所有的花瓣都向上豎起來閉合,看上去好像一個黃色的雞毛帚;胡蘿卜的花,垂下頭來,則像正在打磕睡的小老頭。更有趣的是,有些植物的花白天睡覺,夜晚開放。如晚香玉的花,不但在晚上盛開,而且格外芳香,以此來引誘夜間活動的蛾子來替它傳授花粉。還有,我們平時當蔬菜吃的瓠子,也是夜間開花,白天睡覺的,所以人們把它俗稱為“夜開花”。
植物睡眠,的確是一種有趣的現象,它在植物生理學中被稱為睡眠運動。那麼也許會有人問,植物的睡眠運動會對植物本身帶來什麼好處呢?這也是科學家們最關心的問題,尤其最近幾十年,他們圍繞著睡眠運動的問題,展開了廣泛的研究和討論。
最早發現植物睡眠運動的人,是英國著名的生物學家達爾文。他在一百多年前就發現,不少植物的葉片始終處在運動狀態之中,如果用強迫的手段迫使葉片停止運動,長時間保持在某一個固定的位置,結果葉片很容易遭受到凍害或寒害。達爾文為什麼會提出這個論點呢?原來,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,發現一些積滿露水的葉片,因為承受到水珠的重量而運動不便,往往比其他能自由自在運動的葉片容易凍傷。後來他又用人為的方法把葉片固定住,也得到相類似的結果。在當時,達爾文雖然無法直接測量葉片的溫度,但他仍然斷定,葉片的睡眠運動對植物生長極有好處,也許主要是為了保護葉片抵禦夜晚的寒冷。
這種說法似乎有一定道理,可是它缺乏足夠的實驗證據,所以一直沒引起人們的重視。直到本世紀的60年代,隨著植物生理學的高速度發展,科學家們才開始深入研究植物的睡眠運動,並提出了不少解釋它的理論。
起初,解釋睡眠運動最流行的是“月光理論”。提出這個論點的科學家認為,葉子的睡眠運動能使植物盡量少遭受月光的侵害,因為過多的月光照射,可能幹擾植物正常的光周期感官機製,損害植物對晝夜長短的適應。然而使人們感到迷惑不解的是,為什麼許多沒有光周期現象的熱帶植物,同樣也會出現睡眠運動,這一點用“月光理論”無法解釋。
後來科學家們又發現,有些植物的睡眠運動並不受溫度和光強度的控製,而是由葉柄基部中一些細胞的膨壓變化引起的。例如合歡樹、酢漿草、紅三葉草等,通過葉子在夜間的閉合,可以減少熱量的損失和水分的蒸騰,起到保溫保濕作用。尤其是合歡樹,葉子不僅僅在夜晚會關閉睡眠,在遭到大風大雨襲擊時,也會漸漸合攏,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境的一種適應,與含羞草很相似,隻不過反應沒有含羞草那樣靈敏。
隨著研究的日益深入,又提出了種種理論觀點,但都不能圓滿解釋植物的睡眠運動。正當科學家們感到困惑的時候,美國科學家思瑞特進行了一係列有趣的實驗,提出了一個新的解釋。他用一根靈敏的溫度探測針,在夜間測量多花菜豆葉片的溫度,結果發現,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)葉子的溫度要低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,在相同的環境中,能進行睡眠運動的植物生長速度較快,與那些不能進行睡眠運動的植物相比,它們具有更強的生存競爭能力。
今天,植物睡眠運動的本質已不斷被揭示,但還遠遠不夠,科學家們正在這個令人著迷的研究領域中,進行著新的探索,新的努力,以求獲得新的發現。
植物防身術
在地球上,各種各樣的病菌、昆蟲和高等動物,無時無刻不在向植物侵襲,但有意思的是,地球上的綠色植物仍然占絕對優勢。這裏麵有什麼奧妙?原來,在千百萬年的生物進化曆程中,許多植物為了能在自然界生存,演化出種種奇特的“防身”方法。有的植物還具備了厲害的殺傷武器,隻要貪食的動物膽敢前來侵犯,它們就會毫不客氣地給予回擊。
第一,以毒克敵。植物體內的毒素,是它們最有效的防身武器,當植物被動物咬齧時,這些毒素就會發揮作用。有趣的是,許多植物的毒素並不是遍布全身的,而常常集中在葉、果實、花等一些容易受到動物侵襲的部位。植物毒素大多是生物堿、樹脂類有機化合物,能使中毒動物帶來各種痛苦,連人類也不例外。比如,常青藤分泌的有毒生物堿,會引起動物皮疹,渾身上下又紅又腫,奇癢難忍。某些野生植物體內,有一種叫氫氰酸的毒素,毒性很大,動物吞食後,幾分鍾之內就會被毒死。