花兒為什么會(huì)開放

陽(yáng)春桃李盛開，盛夏嬌荷滿池，晚秋百菊爭(zhēng)艷，嚴(yán)冬紅梅斗寒。這一切是多么美妙動(dòng)人！但是，你可知道植物的這些絢麗多姿的花兒是怎樣才開放的嗎？這是許多科學(xué)家一直在探尋的一個(gè)謎。

1880年，德國(guó)植物學(xué)家薩克斯對(duì)于開花提出了一個(gè)假說(shuō)：植物內(nèi)部有一種“特殊物質(zhì)”在支配著花的開放。使人失望的是，他以及后來(lái)的許多科學(xué)家雖然付出了艱辛的勞動(dòng)，卻所獲甚少。

自然環(huán)境中的偶見現(xiàn)象，給人以極大啟發(fā)。有時(shí)，當(dāng)森林火災(zāi)時(shí)，發(fā)現(xiàn)濃煙能喚醒沉睡的鳳梨，促使它的花開放。更奇怪的是，有人把鳳梨平放起來(lái)，它能在不開花的季節(jié)提早開花。有些植物，如常見的鼠尾草，陽(yáng)光多了反而不易開花，如果連續(xù)幾天對(duì)它進(jìn)行黑暗處理以后，會(huì)加速開出花來(lái)。還有些植物，把它的葉子全部摘去以后，也會(huì)很快開花。這些現(xiàn)象，到底是什么原因造成的呢？科學(xué)家們進(jìn)行了認(rèn)真的思考和分析，認(rèn)為植物從形成花芽到真正開出花朵來(lái)，并不是由植物內(nèi)部的“特殊物質(zhì)”決定的，相反，周圍環(huán)境的微妙變化，是促使植物開花的原因。于是，直到20世紀(jì)初，人們還認(rèn)為只有氣候的激烈變化，如寒冷的冬天變成炎熱的夏天，或者陰沉的冬日變成晴朗的夏日，才是促成植物開花的原因。

人們?cè)诓粩嗟貙ふ抑参镩_花的科學(xué)答案。1903年德國(guó)植物生理學(xué)家克列勃斯根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，寫了一篇題為《植物形態(tài)的任意改變》的論文。他反對(duì)薩克斯關(guān)于植物發(fā)育必受內(nèi)部“特殊物質(zhì)”限制的觀點(diǎn)，認(rèn)為給植物創(chuàng)造某些條件可以讓植物開花。他把一種香連絨草放在很弱的光照下，栽培幾年，起先它只是不停地生長(zhǎng)，但就是不開花，后來(lái)，把它們挪到陽(yáng)光充足的地方，竟然很快地開了花。后來(lái)他用其他植物做實(shí)驗(yàn)，也都得出了類似的結(jié)果。

分析起來(lái)，光之所以促使植物開花，是由于植物可以通過(guò)光合作用，促使體內(nèi)不斷地積累碳水化合物。但是，克列勃斯還存在疑問(wèn)。他發(fā)現(xiàn)給果樹施用過(guò)多的氮肥后，反而不會(huì)開花。這又是為什么呢？他認(rèn)為花的形成還與某些物質(zhì)之間的比例有關(guān)。當(dāng)植物細(xì)胞內(nèi)糖的積累比氮多時(shí)，花就會(huì)展瓣而開，反之，氮比糖多，花就不易形成?？肆胁沟奶堑葘W(xué)說(shuō)的論文發(fā)表后，立即得到許多學(xué)者的擁護(hù)，受到了極高的評(píng)價(jià)。

然而，克列勃斯的理論仍沒有被所有的人公認(rèn)。1920年，加爾納爾和阿拉爾特兩位植物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一種名叫“馬里蘭巨象”的煙草，它不像一般煙草那樣在夏末開花，而從夏到秋，只見它長(zhǎng)高生葉，就是不見開花。把它移栽到花盆里，放置于溫室后，想不到，奇跡出現(xiàn)了，煙草竟然在秋冬季節(jié)開了花。這是什么原因引起的呢？難道是移栽時(shí)的震動(dòng)，還是由于溫度變化？他們經(jīng)過(guò)分析研究，最后認(rèn)為白晝的長(zhǎng)短是開花的決定因素。

為了驗(yàn)證這種想法的正確性，他們?cè)跓煵萏锢锝ㄔ炝艘蛔∧痉?，在白晝最長(zhǎng)的7月中旬，每天下午4時(shí)把煙草盆移入屋內(nèi)，而在第二天上午9時(shí)再把它搬到屋外。就這樣處理幾個(gè)星期，煙草終于在仲夏開花了。光照時(shí)間對(duì)開花的神奇妙用，就這樣被人們認(rèn)識(shí)了。后來(lái)人們還發(fā)現(xiàn)，各種植物的開花，對(duì)日照長(zhǎng)短的要求是不一樣的，像菊花喜歡在短日照下開花，而菠菜和牽牛花卻相反，必須要在長(zhǎng)日照下才能開花。但是也有不少植物，對(duì)每日的光照時(shí)間的長(zhǎng)短，似乎無(wú)動(dòng)于衷。

1959年德國(guó)保司維克和漢特立克兩位科學(xué)家，專門研究引起植物對(duì)日照長(zhǎng)短有“感覺”的特殊物質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)植物體內(nèi)有一種不引人注意的色素，稱為“光敏素”，廣泛存在于植物體內(nèi)，只是含量太少了，在1千克的植物中，只能得到1毫克的光敏素。

植物體內(nèi)的光敏素吸收紅光之后，分子結(jié)構(gòu)會(huì)改變。它像變戲法一樣，變成一種叫做酶的物質(zhì)，可以使植物體內(nèi)的代謝過(guò)程發(fā)生變化，并產(chǎn)生了一種似乎就是“開花激素”的物質(zhì)。遺憾的是，這種“開花激素”到底是什么樣的東西，人們至今還沒有搞清。你看，本來(lái)似乎可以把開花的秘密揭開了，現(xiàn)在仍然是一個(gè)謎。

由于植物開花之謎太吸引人了，它的揭開對(duì)于人類的生活會(huì)帶來(lái)福音。因此，有志于攻克開花之謎的專家、學(xué)者仍在頑強(qiáng)地研究著。前蘇聯(lián)有個(gè)名叫柯洛米耶茨的科學(xué)家，他用新的實(shí)驗(yàn)推翻了克列勃斯糖氮比的學(xué)說(shuō)。他提出了植物開花與植物體內(nèi)的細(xì)胞液濃度有關(guān)的新見解。他發(fā)現(xiàn)一般的蘋果樹苗，在自然環(huán)境下生長(zhǎng)4～5年后才能開花結(jié)果，但他竟能使一年生的小蘋果樹開花，這是他從偶見現(xiàn)象中經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)證實(shí)的結(jié)果。他在果樹枝條生長(zhǎng)快要停止之前的夏秋季里，進(jìn)行大量的施肥，大大提高了植物細(xì)胞液的濃度，這樣會(huì)得到滿意結(jié)果。如果施肥時(shí)間過(guò)早或過(guò)遲，都不會(huì)促使開花。也有科學(xué)家認(rèn)為，植物生長(zhǎng)素對(duì)花的形成、開放，起著操縱的作用。有人做過(guò)有趣的實(shí)驗(yàn)，將果樹幼果的果心部分切掉，讓它繼續(xù)長(zhǎng)在樹上，那一定會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn)，同一短枝上又形成了花芽。如果在動(dòng)過(guò)“手術(shù)”的果子上放一塊浸有生長(zhǎng)素的棉花團(tuán)，那么在同一短枝上就不會(huì)有花芽發(fā)生了。這種現(xiàn)象有人解釋說(shuō)，是果實(shí)中種子所產(chǎn)生的天然生長(zhǎng)素，阻止了花芽的形成。近年來(lái)，用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑來(lái)調(diào)控離體組織培養(yǎng)，對(duì)植物開花問(wèn)題的認(rèn)識(shí)有了新的進(jìn)展。1986年，中國(guó)科學(xué)院植物研究所的陸文梁等以風(fēng)信子花瓣為外植體進(jìn)行培養(yǎng)，當(dāng)培養(yǎng)莖中附加玉米素時(shí)，能直接誘導(dǎo)發(fā)生花芽，且于瓶中的培養(yǎng)物上直接開出鮮艷的花朵，但若附加其他植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，則不會(huì)形成花芽，只產(chǎn)生愈傷組織和營(yíng)養(yǎng)芽等。這進(jìn)一步說(shuō)明了，人們可以通過(guò)一定的藥物來(lái)調(diào)節(jié)植物的開花。

一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，人們不斷地在探索花兒開放的秘密，但由于植物花的形態(tài)發(fā)生及其開放，包含了極其復(fù)雜的生理、生化過(guò)程，至今仍沒有得到眾人滿意的答案。爭(zhēng)論并沒有停止。