正文 植物視覺之謎(1 / 1)

與植物生命活動息息相關的光是如何被植物感受的呢?植物怎麼會表現強烈的趨光性呢?植物怎麼知曉日出東山、夕陽西下,從而自我控製何時開花、落葉?向日葵為何能隨太陽的位置變化而轉動?它是根據什麼來確定太陽位置的呢?

對此,美國科學家給了我們確定而驚人的回答:植物有“眼睛”——確切地說,植物的每個細胞都是一個光感受器。依靠這些光感受器,植物不僅能“看見”光,而且還能感覺光照的“數量”(光強度、光照時間)和“質量”(光波),並做出反應。有的科學家還提出,植物身上所發生的一切都是由眼睛來控製的。

20世紀50年代,在我國東北的試驗田裏,試種過從南方搬去的良種水稻,它們長得像牧草一樣繁茂,可就是不抽穗揚花,竟然顆粒無收;相反,東北的水稻良種,運到南方去種,連種子也撈不回來。究其原因,這都是人們忽視了植物“眼睛”的緣故。

經過研究,植物學家發現全世界的植物大致有三種情況:白天光照要12小時以上才能開花的“長日照植物”,如小麥、蠶豆;白天光照短於12小時才開花的“短日照植物”,如大豆、煙草;還有一種對光照時間並不苛求的“中性植物”。種種實驗表明各種植物對光的選擇是不同的。

那末,植物又是如何“慧眼”識光的呢?科學家終於發現幾乎每種植物細胞中都含有一種專門的色素——視覺色素。這是一種帶染色體的蛋白質分子。染色體使蛋白質呈藍光,使之具有吸收光的能力。近年發現的視覺色素在植物細胞裏含量甚微,據計算30萬棵燕麥苗(20千克)才能提煉出試管視覺色素。

一般色素如葉綠素把光作為能源,並隻對一定波長的光做出反應;而視覺色素卻把光當作信息源,並能對不同波長的光做出化學反應。視覺色素見到淺紅光(如清晨、太陽升起),就顯得活潑,猶如植物“睜開眼睛”;見到暗紅光(如黃昏)視覺色素似乎變得遲鈍,植物“閉上眼睛”。但視覺色素也吸收暗紅光,分子結構發生細微的變化,到次日太陽升起又變得能吸收淺紅光了。從太陽光中淺紅光的變化,植物就能“看到”是白天開始了,還是夜幕降臨了。

但是,視覺色素究竟如何“左右”植物呢?進一步的研究發現,憑借視覺色素,從植物的根到植物的葉尖有著完整而靈敏的感覺係統,對光產生既定的反射反應:花開、花合,葉子向左、葉子向右,變換根的生長方向。

利用細胞生物學,人們找到了植物的眼睛,但從分子生物學角度,科學家對植物眼睛的認識遠比外形、生理確切的動物眼睛要淺薄。植物眼睛之謎還有待於科學家不斷去探索。