花朵為什么開放？

陽春桃李吐艷，盛夏荷苞綻開，晚秋百菊爭(zhēng)妍，寒冬紅梅傲霜。一年四季，花香不絕，那姹紫嫣紅的花朵點(diǎn)綴在綠茵茵的草木叢中，給人以美好的享受。但是，朵朵花兒為何開放卻一直是一個(gè)難解的謎。

早在100多年前，德國(guó)有個(gè)叫薩克斯的植物學(xué)家指出：植物體中存在一種“特殊的化學(xué)物質(zhì)”配花兒的開放。但是薩克斯和以后的科學(xué)家苦苦尋找這種物質(zhì)，卻始終未見它的蹤跡。是不是不存在這種物質(zhì)呢？

1920年，美國(guó)科學(xué)家加納爾和阿拉德發(fā)現(xiàn)，一種美洲煙草在夏季長(zhǎng)得很高大卻不開花，但在冬季長(zhǎng)得很矮小的卻開花了。經(jīng)過觀察，他們發(fā)現(xiàn)許多植物都有這種現(xiàn)象。這是什么原因呢？他們認(rèn)為，這是冬季晝短夜長(zhǎng)的緣故，植物中有一種對(duì)日照時(shí)間長(zhǎng)短有“感覺”的化學(xué)物質(zhì)。

后來研究發(fā)現(xiàn)，這種對(duì)光有“感覺”的化學(xué)物質(zhì)是一種色素即光敏素。光敏素是一種蛋白質(zhì)——色素復(fù)合體，分子量為120，000，它的化學(xué)結(jié)構(gòu)像葉綠素和血紅素一樣有四個(gè)吡咯環(huán)，這四個(gè)吡咯環(huán)排成直鏈，與蛋白質(zhì)共同形成發(fā)色團(tuán)。這種結(jié)構(gòu)使光敏素對(duì)光特別敏感，吸收紅光以后發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，它像“計(jì)時(shí)器”一樣，可直接指揮花兒何時(shí)開放。

此后，蘇聯(lián)科學(xué)家柴拉軒做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他把五株蒼耳嫁接在一起，只要有一片葉子和到正確的光周期處理，五株蒼耳全都開花。這說明受到處理的葉子產(chǎn)生某種開花刺激物，這種物質(zhì)可以通過嫁接傳遞到?jīng)]有被處理的四株蒼耳中，這四株蒼耳也開花了。柴拉軒把這種開花刺激物稱為“開花素”。那么，“開花素”是不是前面提到的光敏素呢？

科學(xué)研究已經(jīng)做出了回答，這兩者并不是同一物質(zhì)，但有密切的關(guān)系，光敏素接受到正確的光處理以后便像開關(guān)一樣觸發(fā)“開花素”的合成，那么這種“開花素”是怎樣的呢？至今還是一個(gè)未解的謎。

多年來，許多科學(xué)工作者試圖從開花植物中提取出“開花素”的合成，那么這種“開花素”是怎樣的呢？至今還是一個(gè)未解的謎。

多年來，許多科學(xué)工作者試圖從開花植物中提取出“開花素”。1961年，林肯等人用純甲醇從開花蒼耳植物中，提取出了具有開花活性的混合物質(zhì)，但是，當(dāng)再進(jìn)一步分離提純這種物質(zhì)時(shí)，開花活性卻消失了，所以無法鑒定它的化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。這曇花一現(xiàn)的“開花素”吸引著科學(xué)家繼續(xù)研究，但結(jié)果令人迷惑不解。例如赤霉素、水楊酸、脫氧核糖核酸等物質(zhì)都具有開花活性，它們與“開花素”有什么關(guān)系呢？目前仍然無法解釋。