正文 第13章 植物探索(2)(1 / 3)

植物睡眠的優點最近幾十年,科學家圍繞著睡眠運動的問題,展開了廣泛的討論。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。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,發現一些積滿露水的葉片,因為承受到水珠的重量往往比其他的葉片容易受傷。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。

達爾文的說法似乎有一定道理,可是它缺乏足夠的實驗證據,所以,一直沒有引起人們的重視。直至20世紀60年代,隨著植物生理學的高速發展,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理論是月光理論。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,這一點用月光理論是無法解釋的。

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,而是由於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,可以減少熱量的散失和水分的蒸騰,起到保溫保濕的作用。尤其是合歡樹,葉子不僅僅在夜晚會關閉睡眠,在遭遇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。

是溫度在作怪嗎

隨著研究的日益深入,各種理論觀點一一被提了出來,但都不能圓滿地解釋植物睡眠之謎。正當科學家們感到困惑的時候,美國科學家恩瑞特在進行了一係列有趣的實驗後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,結果發現不進行睡眠運動的葉子溫度,總比進行睡眠的葉子溫度低一度左右。

恩瑞特認為,正是這僅僅一度的微小溫度差異,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能力。

植物午睡的習慣

植物睡眠運動的本質正不斷地被揭示。更有意思的是科學家們發現,植物不僅在夜晚睡眠,而且竟與人一樣也有午睡的習慣。小麥、甘薯、大豆、毛竹甚至樹木,眾多的植物都會午睡。

原來,植物的午睡是指中午大約11時至下午14時,葉子的氣孔關閉,光合作用明顯降低這一現象。這是科學家們在用精密儀器測定葉子的光合作用時觀察出來的。科學家們認為,植物午睡主要是由於大氣環境的幹燥和火熱。午睡是植物在長期進化過程中形成的一種抗衡幹旱的本能,為的是減少水分散失,以利在不良環境下生存。

由於光合作用降低,午睡會使農作物減產,嚴重的可達1/3甚至更多。為了提高農作物產量,科學家們把減輕甚至避免植物午睡,作為一個重大課題來研究。

我國科研人員發現,用噴霧方法增加田間空氣溫度,可以減輕小麥午睡現象。實驗結果是小麥的穗重和粒重都明顯增加,產量明顯提高。可惜噴霧減輕植物午睡的方法,目前在大麵積耕地上應用還有不少困難。隨著科學技術的迅速發展,將來人們一定會創造出良好的環境,讓植物中午也高效率工作,不再午睡。

植物為何能吸塵

工業帶來的粉塵時代

粉塵有害人體健康,這是大家都知道的,但是,你知道社會發展至今天空氣中的粉塵之多、危害之大嗎?你又知道那神奇的“吸塵器”是什麼嗎?

在古代,空氣中的粉塵主要是來自地麵上的細小塵土。到了工業不斷發展的今天,在空氣中的粉塵,除了塵土之外,更多的是各種各樣的金屬和礦物質的微小顆粒。

特別是工業使用煤和石油燃料在燃燒時放出的煙塵,卷入到空氣中的數量大得驚人。

據載,全世界每年大約向空中排放1億多噸煙塵、1500萬噸二氧化硫。全世界每年因發生火災而使約66.7公頃的森林被燒毀。燃燒100千克幹柴,排入大氣中的粉塵約為2千克,那麼,約66.7公頃的森林火災,就有5億噸粉塵進入大氣中。