奇怪的植物睡眠

睡眠是我們?nèi)祟惿钪胁豢扇鄙俚囊徊糠?。?jīng)過一天的工作或?qū)W習(xí)，人們只要美美地睡上一覺，疲勞的感覺就都消除了。動(dòng)物也需要睡眠，甚至?xí)弦粋€(gè)漫長(zhǎng)的冬季?？涩F(xiàn)在說的是植物的睡眠，也許你就會(huì)感到新鮮和奇怪了。

其實(shí)，每逢晴朗的夜晚，我們只要細(xì)心觀察周圍的植物，就會(huì)發(fā)現(xiàn)一些植物已發(fā)生了奇妙的變化。

比如公園中常見的合歡樹，它的葉子由許多小羽片組合而成，在白天舒展而又平坦，可一到夜幕降臨時(shí)，那無數(shù)小羽片就成對(duì)成對(duì)地折合關(guān)閉，好像被手碰撞過的含羞草葉子，全部合攏起來，這就是植物睡眠的典型現(xiàn)象。

有時(shí)候，我們?cè)谝巴膺€可以看見一種開著紫色小花，長(zhǎng)著3片小葉的紅三葉草，它們?cè)诎滋煊嘘?yáng)光時(shí)，每個(gè)葉柄上的3片小葉都舒展在空中，但到了傍晚，3片小葉就閉合在一起，垂下頭來準(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，表示白天已經(jīng)過去，它要睡覺了。以上只是一些常見的例子，會(huì)睡覺的植物還有很多很多，如酢漿草、白屈菜、含羞草、羊角豆……

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(yáng)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，才因此得此芳名睡蓮。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來閉合，看上去好像一個(gè)黃色的雞毛帚。胡蘿卜的花，則垂下頭來，像正在打瞌睡的小老頭。

更有趣的是有些植物的花白天睡覺，夜晚開放，如晚香玉的花，不但在晚上盛開，而且格外芳香，以此來引誘夜間活動(dòng)的蛾子來替它傳授花粉。

還有我們平時(shí)當(dāng)蔬菜吃的瓠子，也是夜間開花，白天睡覺，所以人們稱它為夜開花。令我們不解的一個(gè)問題是——植物的睡眠能給植物帶來什么好處呢？

植物睡眠的好處

最近幾十年，科學(xué)家圍繞著睡眠運(yùn)動(dòng)的問題，展開了廣泛的討論。最早發(fā)現(xiàn)植物睡眠運(yùn)動(dòng)的人，是英國(guó)著名的生物學(xué)家達(dá)爾文。100多年前，他在研究植物生長(zhǎng)行為的過程中，曾對(duì)69種植物的夜間活動(dòng)進(jìn)行了長(zhǎng)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?，往往比其他的葉片容易受傷。

后來他用人為的方法把葉片固定住，也得到相類似的結(jié)果。在當(dāng)時(shí)，達(dá)爾文雖然無法直接測(cè)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(zhǎng)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，可是由于缺乏足夠的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，所以一直沒有引起人們的重視。直至20世紀(jì)60年代，隨著植物生理學(xué)的高速發(fā)展，科學(xué)家們才開始深入研究植物的睡眠運(yùn)動(dòng)，并提出了不少解釋它的理論。

起初，解釋睡眠運(yùn)動(dòng)最流行的理論是月光理論。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)晝夜長(zhǎng)短的適應(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。后來科學(xué)家們又發(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。例如，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騰，起到保溫保濕的作用，尤其是合歡樹，葉子不僅僅在夜晚會(huì)關(guān)閉睡眠，在遭遇大風(fēng)大雨襲擊時(shí)也會(huì)漸漸合攏，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)，與含羞草很相似，只不過反應(yīng)沒有含羞草那樣靈敏。

是溫度在作怪嗎

隨著研究的日益深入，各種理論觀點(diǎn)一一被提了出來，但都不能圓滿地解釋植物睡眠之謎。

正當(dāng)科學(xué)家們感到困惑的時(shí)候，美國(guó)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(cè)針，在夜間測(cè)量多花菜豆葉片的溫度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不進(jìn)行睡眠運(yùn)動(dòng)的葉子溫度，總比進(jìn)行睡眠的葉子溫度要低1℃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(zhǎng)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(zhǎng)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(jìng)爭(zhēng)能力。

植物午睡的習(xí)慣

植物睡眠運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)正不斷被揭示。更有意思的是科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，植物不僅在夜晚睡眠，而且竟與人一樣也有午睡的習(xí)慣。小麥、甘薯、大豆、毛竹甚至樹木，眾多的植物都會(huì)午睡。

植物的午睡是指中午大約11時(shí)至下午14時(shí)，葉子的氣孔關(guān)閉，光合作用明顯降低這一現(xiàn)象。這是科學(xué)家們?cè)谟镁軆x器測(cè)定葉子的光合作用時(shí)觀察出來的。

科學(xué)家們認(rèn)為植物午睡主要是由于大氣環(huán)境的干燥和火熱而造成的。午睡是植物在長(zhǎng)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，以利在不良環(huán)境下生存。

由于光合作用降低，午睡會(huì)使農(nóng)作物減產(chǎn)，嚴(yán)重的可達(dá)1/3甚至更多。為了提高農(nóng)作物產(chǎn)量，科學(xué)家們把減輕甚至避免植物午睡，作為一個(gè)重大課題來研究。

我國(guó)科研人員發(fā)現(xiàn)，用噴霧方法增加田間空氣濕度，可以減輕小麥午睡現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是小麥的穗重和粒重都明顯增加，產(chǎn)量明顯提高。可惜噴霧減輕植物午睡的方法，目前在大面積耕地上應(yīng)用還有不少困難。

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，將來人們一定會(huì)創(chuàng)造出良好的環(huán)境，讓植物中午也高效率地工作，不再午睡。

小知識(shí)大視野

在植物界中，太陽(yáng)花就是一個(gè)貪睡的小家伙，它在上午10時(shí)才剛剛醒來，綻開出五顏六色的花兒，可是一過中午，它的花就閉合起來睡眠了。碰到陰天，它似乎很貪玩，要到傍晚才進(jìn)入夢(mèng)鄉(xiāng)。