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植物睡眠的原因

浏览:   发布日期:2020-05-17 11:40:04   作者:傲珊   文章来源:植物世界

  植物睡眠运动

主要取决于阳光,与湿度和温度也有一定的关系,叶子、花朵在夜间闭合,可减少热量的散失和水分的蒸腾,这是植物在长期进化过程中对生长环境的一种适应。
 
  植物的睡眠运动会给植物本身带来什么好处呢?这是科学家们最关心的问题。最早发现植物睡眠运动的人,是英国著名的生物学家达尔文。
 
  100多年前,达尔文在研究植物生长行为的过程中,曾对69种植物的夜间活动进行了长期观察,发现一些积满露水的叶片,因为承受到水珠的重量而运动不便,往往比其他能自由自在运动的叶片容易受伤。后来他又用人为的方法把叶片固定住,也得到相类似的结果。当时,达尔文虽然无法直接测量叶片的温度,但他断定,叶片的睡眠运动对植物生长极有好处,也许主要是为了保护叶片以抵御夜晚的寒冷。达尔文的说法似乎有一定道理,可是缺乏足够的实验证据,所以一直没有引起人们的重视。直到20世纪的60年代,随着植物生理学的高速发展,科学家们才开始深入研究植物的睡眠运动,并提出了不少解释它的理论。
合欢树开花
合欢树开花
 
  起初,解释睡眠运动最流行的理论是“月光理论”。提出这个论点的科学家认为,叶子的睡眠运动能使植物尽量少遭受月光的侵害,因为过多的月光照射,可能干扰植物正常的光周期感官机制,损害植物对昼夜长短的适应。然而,使人们感到迷惑不解的是,为什么许多没有光周期现象的热带植物,同样也会出现睡眠运动,这一点用“月光理论”是无法解释的。后来科学家们又发现,有些植物的睡眠运动并不受温度和光强度的控制,而是由于叶柄基部中一些细胞的膨压变化引起的。例如,合欢树、酢浆草、红三叶草等,通过叶子在夜间的闭合,可以减少热量的散失和水分的蒸腾,起到保温保湿的作用,尤其是合欢树,它的叶子不仅仅在夜晚会合拢睡眠,在遭遇大风大雨袭击时,也会渐渐合拢,以防柔嫩的叶片受到暴风雨的摧残。这种保护性的反应是对环境的一种适应,与含羞草很相似,只不过反应没有含羞草那样灵敏。
 
  随着研究的日益深入,各种理论观点一一被提了出来,但都不能圆满地解释植物睡眠之谜。正当科学家们感到困惑的时候,美国科学家恩瑞特在进行了一系列有趣的实验后提出了一个新的解释。他用一根灵敏的温度探测针,在夜间测量多花菜豆叶片的温度,结果发现,呈水平方向(不进行睡眠运动)的叶子温度,总比垂直方向(进行睡眠运动)的叶子温度要低1℃左右。恩瑞特认为,正是这仅仅1℃的微小温度差异,成为阻止或减缓叶子生长的重要因素。因此,在相同的环境中,能进行睡眠运动的植物生长速度较快,与那些不能进行睡眠运动的植物相比,它们具有更强的生存竞争能力。更有意思的是,科学家们发现植物不仅在夜晚睡眠,而且竟与人一般同样也有午睡的习惯。小麦、甘薯、大豆、毛竹甚至树木,众多的植物都会午睡。植物的午睡是指大约11时至14时,叶子的气孔关闭,光合作用明显降低的现象。这是科学家们在用精密仪器测定叶子的光合作用时观察出来的。科学家们认为,植物午睡主要是由于大气环境的干燥和炎热,午睡是植物在长期进化过程中形成的一种抗御干旱的本能,为的是减少水分散失,以利在不良环境下生存。



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