植物也有“眼睛”嗎

植物為什么有那么強(qiáng)的趨光性?它們是怎樣知道太陽何時(shí)升起又何時(shí)落下?向日葵為什么會追隨著太陽轉(zhuǎn)動(dòng)，它靠什么來確定太陽的位置?科學(xué)家明確地告訴我們:植物也是靠眼睛來“看”的。

說植物有眼睛一點(diǎn)也不奇怪，早在20世紀(jì)初，植物學(xué)家在研究煙草新品種時(shí)，就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了植物對光照的敏感。種煙草是為了收獲煙草而非種子，煙草若是開花結(jié)籽，養(yǎng)料就會消耗到這上面而影響煙葉生長。于是有人就絞盡腦汁培育只長葉子不開花的煙草，結(jié)果成功了，新品種在整個(gè)夏季和秋季都不開花。但是新的問題又出來了:不開花就不結(jié)籽，沒有種子第二年拿什么播種呢?人們只得在嚴(yán)寒來臨之前把煙草從地里挖出來搬進(jìn)溫室。值得慶幸的是，煙草到了溫室不久就開花結(jié)籽了。人們對這一現(xiàn)象發(fā)生了興趣:煙草為什么在露天地里不開花，進(jìn)了溫室就開花?是不是溫度的關(guān)系呢?這個(gè)假設(shè)很快就被實(shí)驗(yàn)否定了。難道是移動(dòng)的關(guān)系嗎?這個(gè)假設(shè)不久又被否定了。是不是光照時(shí)間不同造成的呢?人們建了一座密不透光的房子，在夏天把種在花盆里的煙草搬進(jìn)搬出，讓它像冬天一樣，每天只能見到六七個(gè)小時(shí)的陽光。煙草果然在夏季開花了。為了使數(shù)據(jù)更科學(xué)更準(zhǔn)確，人們又做了一個(gè)恰好相反的實(shí)驗(yàn)。在冬季太陽落山后，對溫室里的一部分煙草用電燈再額外補(bǔ)充幾小時(shí)光照，使煙草受光照時(shí)間和夏天一樣長。結(jié)果煙草像夏天一樣不開花，而沒有得到額外光照的煙草卻都開花了。煙草開花的秘密終于被揭開了。

通過實(shí)驗(yàn)研究已經(jīng)證實(shí)，接受光照時(shí)間的長短，是植物決定開花與否的原因之一。世界上的植物大致分三種情況:有光照時(shí)間必須在12小時(shí)以上才能開花的“長日照植物”，如小麥、蠶豆等;也有光照時(shí)間短于12小時(shí)才能開花的“短日照植物”，如大豆、煙草等;還有一種“中性植物”，它們開花對光照時(shí)間并無特殊要求。

那么，植物的識光“慧眼”到底在哪里呢?人們在研究中發(fā)現(xiàn)，幾乎每種植物細(xì)胞中都含有一種專門色素——視覺色素。這是一種帶染色體的蛋白質(zhì)分子，雖然在植物細(xì)胞中含量甚微，卻具有吸收光的能力。它不像一般色素如葉綠素把光作為能源，只對一定波長的光作出反應(yīng)，它可以把光作為信息源，對不同波長的光作出反應(yīng)。也就是說，它們使每一個(gè)細(xì)胞都成為一個(gè)光感受器，這些光感受器不僅能“看見”光，還能識別光的強(qiáng)度和光照時(shí)間的長短。吸收到清晨淡黃色的光時(shí)顯得活躍，猶如植物睜開眼睛;吸收到黃昏暗紅色的光就變得遲鈍，就像植物閉上了眼睛。根據(jù)色素分子結(jié)構(gòu)的細(xì)微變化，植物就能知道是旭日東升，還是夜幕降臨了。

植物從根梢到葉尖有完整靈敏的感覺系統(tǒng)，它根據(jù)視覺色素這雙“眼睛”的不同指示，準(zhǔn)確、及時(shí)地對光作出不同反應(yīng):或開花，或合攏，或枝葉扭轉(zhuǎn)，或莖株拔高，隨時(shí)把自己調(diào)整到適于生長繁衍的最佳位置上。

雖然人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了植物的“眼睛”，但對它的認(rèn)識還沒有達(dá)到應(yīng)有的深度。植物通過光能不斷地制造視覺色素，視覺色素通過光反過來又控制著植物的生長。人類利用光能不能任意把化合物從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式?這里面的奧秘還有待科學(xué)家們?nèi)ゲ粩嗵剿鳌?/p>