植物睡眠之谜

发布时间：2023-02-28 21:13:23

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 植物睡眠之谜
作者：平凡
来源：《学生天地·小学中高年级》2012年第04期
每当夜幕降临，同学们躺在舒服的小床上慢慢进入梦乡时，你可曾想到，大自然中和我们朝夕相处的植物也需要睡觉。花儿要睡觉，叶片也要睡觉，而且它们还有各自的睡觉姿势呢！ 植物睡眠在植物生理学中被称为睡眠运动，它不仅是一种有趣的自然现象，还是个科学之谜呢！ 每逢晴朗的夜晚，只要我们细心观察，就会发现一些植物已发生了奇妙的变化。比如合欢树，它的叶子由许多小羽片组合而成，白天叶面舒展而平坦，可一旦夜幕降临，那无数小羽片就会成双成对地折合关闭，好像被手触碰过的含羞草。 有时，我们在野外可以看到一种长着三片小叶、开紫色小花的红三叶草。白天阳光充足时，红三叶草叶柄上的叶子都会舒展在空中，可到了傍晚，三片小叶就会闭合起来，垂下头睡觉。花生也是一种爱睡觉的植物，它的叶子从傍晚开始便会慢慢地向上关闭。以上所举仅是一些常见的例子，事实上会睡觉的植物还有很多，如酢浆草、白屈菜、羊角豆等。
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 不仅植物的叶子有睡眠要求，就连娇柔艳丽的花朵也需要睡眠。生长在水面的睡莲花，每当旭日东升之时，它那美丽的花瓣就会慢慢舒展开来，仿佛刚从梦中苏醒，而到了夕阳西下之时，它又会闭拢花瓣，重新进入睡眠状态。由于它这种“昼醒夜睡”的规律性特别明显，故而有了“睡莲”的美名。 各种各样的花，睡眠的姿态也各不相同。蒲公英在入睡时，所有的花瓣都会向上竖起闭合，看上去就像一个黄色的鸡毛掸。胡萝卜的花则会垂下来，像是正在打瞌睡的小老头。 植物的睡眠运动会给植物本身带来什么好处呢？最近几十年，科学家们围绕这个问题，展开了广泛的研究。 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。一百多年前，达尔文在研究植物生长行为的过程中，曾对六十九种植物的夜间活动进行了长期的观察。他发现一些积满露水的叶片，因为受到水珠的重量而运动不便，往往比其他能自由运动的叶片更容易受伤。后来，他又用人为的方法把叶片固定住，也得到了相类似的结果。达尔文虽然没有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，具有保护叶片抵御夜晚寒冷的作用。 达尔文的说法似乎有一定道理，但缺乏足够的证据，因此一直没有引起人们的重视。20世纪60年代，随着植物生理学的快速发展，科学家们开始深入研究植物的睡眠运动，并提出了不少解释理论。
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 最初，解释植物睡眠运动最广泛的理论是“月光理论”。提出这一论点的科学家认为，叶子的睡眠运动能使植物尽量少地遭受月光的侵害。因为过多的月光照射，可能会干扰植物正常的光周期感官机制，损害植物对昼夜变化的适应。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呢。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，而是由叶柄基部一些细胞的膨压变化引起的。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发。尤其是合欢树，它的叶子不仅在夜晚睡眠，当遭遇大风大雨时，也会逐渐合拢，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。 科学家们提出一个又一个观点，但都未能得到一个圆满的解释依据。正当人们感到困惑时，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种植物叶片的温度，结果发现，呈水平方向（不进行睡眠运动）的叶片温度总比垂直方向（进行睡眠运动）的叶片温度低l℃左右。恩瑞特认为，正是这仅仅1℃的微小温度差异，成了阻止或减缓叶片生长的重要因素。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，与其他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。 随着研究的深入，科学家们还发现了有关植物睡眠的一个有意思的现象：植物竟与人一样也有午睡的习惯。

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