植物睡眠午睡

隨著研究的深入，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了植物睡眠的有意思的事棗植物竟與人一樣也有午睡的習(xí)慣。原來，植物的午睡是指中午大約11時(shí)至下午2時(shí)，葉子的氣孔關(guān)閉，光合作用明顯降低這一現(xiàn)象。科學(xué)家認(rèn)為，植物午睡主要是由于大氣環(huán)境的干燥和火熱引起的，午睡是植物在長期進(jìn)化過程中形成的一種抗衡干旱的本能，為的是減少水分散失，以便在不良環(huán)境下生存。

科學(xué)家們提出一個(gè)又一個(gè)觀點(diǎn)，但都未能有一個(gè)圓滿的解釋依據(jù)。正當(dāng)科學(xué)家們感 到困惑的時(shí)候，美國科學(xué)家恩瑞特在進(jìn)行了一系列有趣的實(shí)驗(yàn)后提出了一個(gè)新的解釋。他用一根靈敏的溫度探測針在夜間測量多種植物葉片的溫度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，呈水平方向(不進(jìn)行睡眠運(yùn)動(dòng))的葉子溫度，總比垂直方向(進(jìn)行睡眠運(yùn)動(dòng))的葉子溫度要低l℃左右。恩瑞特認(rèn)為，正是這僅僅1℃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(huán)境中，能進(jìn)行睡眠運(yùn)動(dòng)的植物生長速度較快，與其他不能進(jìn)行睡眠運(yùn)動(dòng)的植物相比，它們具有更強(qiáng)的生存競爭能力。

科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)，有些植物的睡眠運(yùn)動(dòng)并不受溫度和光強(qiáng)度的控制，而是由于葉柄基部中一些細(xì)胞的膨壓變化引起的。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發(fā)，尤其是合歡樹，葉子不僅僅在夜晚關(guān)閉睡眠，當(dāng)遭遇大風(fēng)大雨時(shí)，也會(huì)逐漸合攏，以防柔嫩的葉片受到暴風(fēng)雨的摧殘。這種保護(hù)性的反應(yīng)是對(duì)環(huán)境的一種適應(yīng)。

最初，解釋植物睡眠運(yùn)動(dòng)的最廣泛的理論是"月光理論"。提出這個(gè)論點(diǎn)的科學(xué)家認(rèn)為，葉子的睡眠運(yùn)動(dòng)能使植物盡量少地遭受月光的侵害。因?yàn)檫^多的月光照射，可能干擾植物正常的光周期感官機(jī)制，損害植物對(duì)晝夜變化的適應(yīng)。然而，使人們感到迷惑不解的是，為什么許多沒有光周期現(xiàn)象的熱帶植物，同樣也會(huì)出現(xiàn)睡眠運(yùn)動(dòng)，這一點(diǎn)用"月光理論"是無法解釋的。

科學(xué)家們圍繞著這個(gè)問題，展開了廣泛的研究。最早發(fā)現(xiàn)植物睡眠運(yùn)動(dòng)的人，是英國著名的生物學(xué)家達(dá)爾文。100多年前，他在研究植物生長行為的過程中，曾對(duì)69種植物的夜間活動(dòng)進(jìn)行了長期觀察，發(fā)現(xiàn)一些積滿露水的葉片，因?yàn)槌惺艿剿榈闹亓慷\(yùn)動(dòng)不便，往往比其他能自由運(yùn)動(dòng)的葉片容易受傷。后來他又用人為的方法把葉片固定住，也得到相類似的結(jié)果。達(dá)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(yùn)動(dòng)對(duì)植物生長極有好處，也許主要是為了保護(hù)葉片抵御夜晚的寒冷。達(dá)爾文的說法似乎有一定道理，但缺乏足夠的證據(jù)，所以一直沒有引起人們的重視。20世紀(jì)60年代，隨著植物生理學(xué)的高速發(fā)展，科學(xué)家們開始深入研究植物的睡眠運(yùn)動(dòng)，并提出了不少解釋理論。

花兒要睡覺，葉片也會(huì)睡眠，而且它們還有一定的睡眠姿勢呢!豆科植物的羽狀復(fù)葉上的小葉片能夠晝開夜合。例如有一種叫紅三葉草(也叫紅花苜蓿)的豆科植物小草，在陽光下，人們看到的是它的每個(gè)葉柄上的三片小吐都展開在空中。

夜幕降臨時(shí)，三片小葉就折迭在一起而垂下頭來開始睡眠。這就是植物睡眠的典型現(xiàn)象。這種晝開夜合的變化在近似24小時(shí)的周期中反復(fù)發(fā)生，即使在完全黑暗中也仍然照樣進(jìn)行。植物學(xué)家稱這種現(xiàn)象為就眠運(yùn)動(dòng)。植物體內(nèi)的生物鐘最早就是從這種現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的。

一是夜晚比白天冷，夜晚閉合葉子和花朵，可以避免寒露和霜凍的侵襲。二是閉合可減少水分的蒸發(fā)，有保持適當(dāng)濕度的作用。三是熱帶植物的葉子往往在白天閉合，也是為了減少葉面水份的蒸發(fā)。四是夜晚開花的植物白天睡眠，有防止水份和體溫過多散發(fā)及防止昆蟲搗亂的作用。此外還有鉀離子濃度改變及生物鐘控制等等的解釋。

總而言之，植物睡眠與人和動(dòng)物睡眠一樣，都是一種自我保護(hù)本領(lǐng)，是為了自身的更好生存和發(fā)展。

會(huì)睡眠的不只是紅三葉草的葉子，只要留心觀察，人們到處可以看到葉子的睡眠。夏天的傍晚，合歡樹那無數(shù)小羽片就成對(duì)成對(duì)的閉合，然后低下頭來，含羞草的小葉閉合后也會(huì)低下頭來，這些現(xiàn)象告訴人們，葉兒瞌睡，夜幕降臨了。

不僅植物的葉子有睡眠要求，就連嬌柔艷美的花朵也要睡眠。例如，在水面上綻放的睡蓮花，每當(dāng)旭日東升之際，它那美麗的花瓣就慢慢舒展開來，似乎剛從酣睡中蘇醒，而當(dāng)夕陽西下時(shí)，它又閉攏花瓣，重新進(jìn)入睡眠狀態(tài)。由于它這種"晝醒晚睡"的規(guī)律性特別明顯，因此人們就給它起名叫睡蓮。植物不僅要睡眠，睡眠的姿勢還不盡相同呢!如落花生的葉片閉合后是向上舉，而紅三葉草的葉片閉合后卻垂向地面。

植物的這種有趣現(xiàn)象，很早就引起了科學(xué)家們的注意。英國著名的生物學(xué)家達(dá)爾文早在100多年前經(jīng)過研究就發(fā)現(xiàn)，一些因外力阻礙(如葉片上積聚的露水)而不能自動(dòng)運(yùn)動(dòng)的葉片，更易遭受凍害或寒害，他斷言，植物葉片的下垂或豎立，具有保護(hù)葉片免受凍害的作用。

科學(xué)家用一種靈敏的"熱探測器"對(duì)一些豆科植物葉片的溫度做了測量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，葉片位于水平方向的溫度，總比葉片位于垂直方向的溫度低1℃，盡管兩者的溫度差別很小，但還是證實(shí)了達(dá)爾文最早的觀點(diǎn)。又經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)和研究，許多學(xué)者認(rèn)為，可能正是這僅僅降低1℃的寒冷會(huì)阻止或減緩葉的生長。在相同的環(huán)境中，具有睡眠運(yùn)動(dòng)的植物生長速度較快，并比不進(jìn)行睡眠活動(dòng)的植物具有更強(qiáng)的競爭性，這也是植物長期以來適應(yīng)晝夜溫差變化而形成的一種遺傳性特征。

有時(shí)，人們?cè)谝巴膺€可以看到一種開紫色小花、長著3片小葉的紅三葉草，白天有陽光時(shí)，每個(gè)葉柄上的葉 子都舒展在空中，但到了傍晚，3片小葉就閉合起來，垂著頭準(zhǔn)備睡覺?；ㄉ彩且环N愛睡覺的植物，它的葉子從傍晚開始，便慢慢地向上關(guān)閉，表示要睡覺了。以上所舉實(shí)例僅是一些常見的例子，事實(shí)上，會(huì)睡覺的植物還有很多很多，如酢漿草、白屈菜、羊角豆等。

不僅植物的葉子有睡眠要求，就連嬌柔艷麗的花朵也需要睡眠。生長在水面的睡蓮花，每當(dāng)旭日東升之時(shí)，它那美麗的花瓣就慢慢舒展開來，似乎剛從夢(mèng)境中蘇醒，而當(dāng)夕陽西下時(shí)，它又閉攏花瓣，重新進(jìn)入睡眠狀態(tài)。由于它這種"晝醒晚睡"的規(guī)律性特別明顯、故而得此"睡蓮"芳名。各種各樣的花兒，睡眠的姿態(tài)也各不相同。蒲公英在入睡時(shí)，所有的花瓣都向上豎起閉合，看上去像一個(gè)黃色的雞毛帚。胡蘿卜的花則垂下來，像正在打瞌睡的小老頭。

植物睡眠在植物生理學(xué)中被稱為睡眠運(yùn)動(dòng)，它不僅是一種有趣的自然現(xiàn)象，而且是個(gè)科學(xué)之謎。每逢晴朗的夜晚，人們只要細(xì)心觀察，就會(huì)發(fā)現(xiàn)一些植物已發(fā)生了奇妙的變化。比如常見的合歡樹，它的葉子由許多小羽片組合而成，在白天舒展而又平坦，一到夜幕降臨，那無數(shù)小羽片就成雙成對(duì)地折合關(guān)閉，好像被手碰過的含羞草。