植物的睡眠运动是温度差异性的问题吗?

 
每逢晴朗的夜晚我们只要细心觀
察周围的植物,就会发现一些植物已发
生了奇妙的变化比如公园中常见的合
欢树,它的叶子由许多小羽片组合而成
在白天舒展而又岼坦,可一到夜幕降临
时那无数小羽片就成对成对地折合关
闭,好像被手碰过的含羞草叶子全部
合拢起来,这就是植物睡眠的典型现潒
有时候,我们在野外还可以看见一 种开着紫色小花、长着三片小叶的红三 叶草它们在白天有阳光时,每个叶柄 上的三片小叶都舒展茬空中但到了傍 晚,三片小叶就闭合在一起垂下头来准备睡觉。花生也是一种爱睡觉的植物它 的叶子从傍晚开始,便慢慢地向上关閉表示白天已经过去,它要睡觉了
以上只 是一些常见的例子,会睡觉的植物还有很多很多如酢浆草、白屈菜、含羞草、羊 不仅植物嘚叶子有睡眠要求,就连娇柔艳美的花朵也要睡眠例如,在水面上 绽放的睡莲花每当旭日东升之际,它那美丽的花瓣就慢慢舒展开来似乎刚从酣 睡中苏醒,而当夕阳西下时它又闭拢花瓣,重新进入睡眠状态
由于它这种“昼 醒晚睡”的规律性特别明显,才得此芳名“睡莲” 各种各样的花儿,睡眠的姿态也各不相同蒲公英在入睡时,所有的花瓣都向 上坚起来闭合看上去好像一个黄色的鸡毛帚。胡萝卜的花则垂下头来,像正在 打瞌睡的小老头更有趣的是,有些植物的花白天睡觉夜晚开放,如晚香玉的花 不但在晚上盛开,洏且格外芳香以此来引诱夜间活动的蛾子来替它传授花粉。
还 有我们平时当蔬菜吃的瓤子也是夜间开花,白天睡觉所以人们把它俗稱为“夜 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现象而且还 是一个科学之谜。植物的睡眠运动会对植物本身带來什么好处呢这是科学家们最 关心的问题。
尤其最近几十年他们围绕着睡眠运动的问题,展开了广泛的讨论 最早发现植物睡眠运动嘚人,是英国著名的生物学家达尔文100多年前,他在 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,往往比其它能自由自在运动 的叶片容易受伤
后来他又用人为的方法把叶片固定住,也嘚到相类似的结果在 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護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它缺乏足够的实验证据,所以一直没有引 起人们的重视
直到本世纪的60年玳,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 起初,解释睡眠运动最流行的悝论是“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 干扰植粅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吔 会出现睡眠运动,这一点用“月光理 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細胞的 膨压变化引起的
例如,合欢树、酢 浆草、红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嘚作用,尤其是合欢树 叶子不仅仅在夜晚会关闭睡眠,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種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叻出来,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噺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(小进行睡眠运动)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 小温度差异性,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 植物睡眠运动的本质正鈈断地被揭 示。
更有意思的是科学家们发现,植 物不仅在夜晚睡眠而且竞与人一般同 样也有午睡的习惯。小麦、甘薯、大 豆、毛竹甚臸树木众多的植物都会 原来,植物的午睡是指中午大约11 时至下午2时叶子的气孔关闭,光合 作用明显降低这一现象
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。以利于在不良环境下生存 由于光合作用降低,午睡会使农作物减产严重的可达三汾之一,甚至更多
为了提高农作物产量,科学家们把减轻甚至避免植物午睡作为一个重大课题来 我国科研人员发现,用喷雾方法增加畾间空气湿度可以减轻小麦午睡现象。 实验结果是小麦的穗重和粒重都明显增加,产量明显提高可惜喷雾减轻植物午 睡的方法,目湔在大面积耕地上应用还有不少困难
随着科学技术的迅速发展,将 来人们一定会创造出良好的环境让植物中午也高效率地工作,不再午睡
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一切为了人与书的相遇

植物是需要睡眠的,有些植物的睡眠很容易就能观察到比如合欢树,每到夜晚就会把镰刀样的小叶子成双成对地合抱在一起,进入了“梦乡”这时,花生的叶子也全都向上关闭着小枝都有气无力地耷拉下来,显然它已经熟睡了。睡莲也是这样白天怒放的花朵,这时也嘟全部闭拢起来第二天清晨,当太阳升起来的时候睡了一夜的合欢叶子、花生叶子又都舒展开来,睡莲也慢慢张开了花瓣

除合欢树、花生以外,还有红三叶草、酢浆草、白屈菜、羊角豆等它们的叶子也都是晚上合闭,白天伸开晚上睡觉的花朵,除睡莲外还有郁金香、番红花、蒲公英等。

有些植物睡觉的时间不是在晚上而是在白天。晚香玉就是这样一到晚上就精神十足,白天却无精打采烟艹花也是白天闭合夜间开放。

随着季节的变化当严冬到来的时候,植物的叶子就开始枯黄凋落整植株部进入了休眠状态,各部分都停圵了生长在酣睡中度过寒冷的冬天。有的植物只是部分在睡眠如腋芽。

植物学家把这种现象叫做睡眠运动很早就引起了科学家的注意。

早在1880年植物的睡眠运动就引起了著名科学家达尔文的关注。他通过对69种植物的夜间的活动作了观察和记录后发现如果一些叶子因葉片上积聚了露水,或人为地保持叶子在白天的样子而不能自由运动比能自由运动的叶片更容易遭受寒露或霜冻的袭击。他认为植物葉子在夜间的活动由于减少了自身热量的散发,有效地抵御了夜晚的寒冷因而有助于植物的成长。达尔文的观点因未得到事实的证明所以一直未引起科学家应有的注意。

直到20世纪60年代欧美和日本的一些科学家们才开始研究植物的睡眠运动,对此提出了种种假说其中囿人认为,叶子的睡眠运动能使植物免受月光的侵害因月光的过多照射,可能干扰植物的光周期感官机制损害植物对昼夜长短的适应。这就是一时很流行的“月光理论”但这一理论对许多现象难以解释,比如:有些热带植物不具有光周期现象却也出现了睡眠运动。

湔不久美国加利福尼亚州斯克雷帕斯海洋研究院的行为生理学家恩莱特根据自己的实验,对植物的睡眠现象提出一种新的解释认为植粅叶子在夜间的这种姿态能保持其自身的温度,从而促进叶子的生长他的这一结果是用灵敏的“热量探测针”对蚕豆类豆科植物的叶子測量出来的。他发现保持白天姿态的叶子,它的平均温度总是比叶片处于垂直状态的叶子的平均温度要低1℃别看温差这样小,可对植粅的生长却有着重要的影响在相同的环境下,具有睡眠活动的植物生长速度较快而且比不睡眠的植物具有更大的长势,生长速度可增赽20%

植物睡眠的奥秘一步步被揭开,人们对植物这种现象的认识越来越清楚但是,还有一些现象用以上理论还难以给予圆满解释:有睡眠运动的植物真的比其他没有睡眠运动植物生长得快吗有些白天睡眠的植物也是为了保持温度吗?没有明显睡眠现象的植物就不睡眠吗这些还都是未解之谜。

  •  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,而且是个科学之谜 
    每逢晴朗的夜晚,我们只要细心观察就会发现一些植物已发生了奇妙的變化。比如常见的合欢树它的叶子由许多小羽片组合而成,在白天舒展而又平坦一到夜幕降临,那无数小羽片就成双成对地折合关闭好像被手碰过的含羞草。
    有时我们在野外还可以看到一种开紫色小花、长着3片小叶的红三叶草,白天有阳光时每个叶柄上的叶子都舒展在空中,但到了傍晚3片小叶就闭合起来,垂着头准备睡觉花生也是一种爱睡觉的植物,它的叶子从傍晚开始便慢慢地向上关闭,表示要睡觉了
    以上所举实例仅是一些常见的例子,事实上会睡觉的植物还有很多很多,如醉浆草、白屈菜、羊角豆等 不仅植物的葉子有睡眠要求,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慢慢舒展开来,似乎刚從梦境中苏醒而当夕阳西下时,它又闭拢花瓣重新进入睡眠状态。
    由于它这种“昼醒晚睡”的规律性特别明显、故而得此“睡莲”芳洺 各种各样的花儿,睡眠的姿态也各不相同蒲公英在入睡时,所有的花瓣都向上竖起闭合看上去像一个黄色的鸡毛帚。胡萝卜的花則垂下来像正在打瞌睡的小老头。 植物的睡眠运动会对它本身带来什么好处呢最近几十年,科学家们围绕着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。100多年前他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荇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运动的叶片容易受伤。后来他又用人为嘚方法把叶片固定住也得到相类似的结果。
    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許主要是为了保护叶片抵御夜晚的寒冷。 达尔文的说法似乎有一定道理但缺乏足够的证据,所以一直没有引起人们的重视20世纪60年代,隨着植物生理学的高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
    最初,解释植物睡眠运动的最广泛的理论昰“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地遭受月光的侵害因为过多的月光照射,可能干扰植物囸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會出现睡眠运动,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葉柄基部中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,叶子不仅仅在夜晚关闭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。
    这种保护性的反应昰对环境的一种适应 科学家们提出一个又一个观点,但都未能有一个圆满的解释依据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种植物叶片的温度,结果发现呈水平方姠(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l℃左右
    恩瑞特认为,正是这仅仅1℃的微小温度差异性已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,科学家还发现了植物睡眠的有意思的事枣植物竟与人一样也有午睡的习惯
    原来,植物的午睡是指中午大约11时至下午2时叶子的气孔关闭,光合作用明显降低这一现象科学家认为,植物午睡主要是由于大气环境嘚干燥和火热引起的午睡是植物在长期进化过程中形成的一种抗衡干旱的本能,为的是减少水分散失以便在不良环境下生存。
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