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        燕麥的“眼睛”

        時間:2023-02-13 理論教育 版權反饋
        【摘要】:燕麥的“眼睛”其實是其細胞上的光感受器。依靠自己的“眼睛”,燕麥不僅能“看到”光,而且還能感受到光的波長、光照的強度和時間。這些都是忽略了植物“眼睛”的緣故。染色體使蛋白質(zhì)呈現(xiàn)藍光,因而使“眼睛”具有吸收光的能力,對不同波長的光作出化學反應。人們利用細胞生物學的最新成果找到了植物的“眼睛”,但對它的了解尚顯粗淺,要徹底揭開這個秘密,還得依靠科學家們的不懈努力。
        燕麥的“眼睛”_趣味生物學

        燕麥的“眼睛”

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        燕麥也有“眼睛”?燕麥的“眼睛”其實是其細胞上的光感受器。依靠自己的“眼睛”,燕麥不僅能“看到”光,而且還能感受到光的波長、光照的強度和時間。不僅燕麥有“眼睛”,所有的植物都有“眼睛”。正因為如此,它們就能適時控制開花,變換葉子和根的生長方向。

        20世紀初,歐洲的植物學家忽略了植物“眼睛”的作用,結果吃了大虧。起先,他們千方百計培育只長葉子不開花的煙草,以提高煙葉的產(chǎn)量。但不開花就得不到好的煙草種子,于是人們只能在冬天到來之前將煙草搬入溫室,讓煙草在溫室里開花結籽。煙草為什么只在溫室開花?多次的實驗證明,是光照的長短影響了煙草的開花。20世紀50年代,我國東北的試驗田曾試種過來自南方的水稻良種,它們長得像牧草一樣茂盛,可就是不抽穗揚花,最后弄得顆粒無收。而東北的水稻良種引種到南方,往往連種子都撈不回來。這些都是忽略了植物“眼睛”的緣故。近年來,植物學家加緊了對植物“眼睛”的研究,發(fā)現(xiàn)全世界的植物可分為白天光照需超過12小時的長日照植物和少于12小時的短日照植物以及對光照并不苛求的中性植物。科學家還發(fā)現(xiàn)植物“眼睛”比較喜歡天然陽光,而且各類植物偏好不同的光,比如,清晨淺紅色的陽光能使生菜籽發(fā)芽,黃昏時暗紅色的陽光則使發(fā)芽停頓。植物學家對阿拉伯芥進行了實驗,發(fā)現(xiàn)阿拉伯芥身上存在光敏素、向光素和隱花色素三種感光器,它們就是植物的“眼睛”。通過光敏素植物能夠感覺到鄰近的植物及其顏色;向光素能夠控制植物對藍光的反應;隱花色素對調(diào)節(jié)莖的生長、開花和結果起著重要的作用。與此同時,1998年,美國植物生理學家史蒂夫和他的同事們也在植物體中找到了包括光敏素和隱花色素在內(nèi)的感光器。經(jīng)過不懈努力,人們還從植物細胞內(nèi)提取出含量極少(30萬棵燕麥苗中只含幾克)的組成植物感光器的感光視覺色素—— 一種帶染色體的蛋白質(zhì)。染色體使蛋白質(zhì)呈現(xiàn)藍光,因而使“眼睛”具有吸收光的能力,對不同波長的光作出化學反應。如藻類對紅光、橙光、黃光和綠光都能產(chǎn)生反應。清晨當太陽升起時,“眼睛”看到了淺紅光就顯得異常活躍。黃昏時分天邊出現(xiàn)暗紅色,視覺色素變得遲鈍,植物就“閉”上了“眼睛”。進一步研究還發(fā)現(xiàn),因為有了“眼睛”,植物的全身有著靈敏的感覺系統(tǒng),能對光作出各種反應:有一種藻類能根據(jù)光照的強弱和角度,在水中游動,甚至可以旋轉90°;一些藍藻為了尋找適宜的光照,還能在水中漫游;鄰近的植株遮住了光線,“眼睛”就命令植物盡快生長,超過障礙物,以求得充足的陽光;植物的“眼睛”識別出白天和黑夜的變化,就發(fā)出信號,使植物長出花蕾……

        人們利用細胞生物學的最新成果找到了植物的“眼睛”,但對它的了解尚顯粗淺,要徹底揭開這個秘密,還得依靠科學家們的不懈努力。

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