小协来啦

这次要为大家科普的是植物的睡眠现象。

人类每天都要睡觉,可是你们知道吗,植物竟然也需要睡眠呢!

植物睡眠即植物“犯困”,在植物生理学中被称为睡眠运动,它既是一种有趣的自然现象,也是一个科学家们多年来积极探索的科学之谜。植物体内的生物钟最早就是从这种现象发现的。

最早发现植物睡眠运动的人是英国著名生物学家达尔文。多年前,他断定叶片的睡眠运动对植物生长极有好处,或许是为了保护叶片抵御夜晚的寒冷。然而这种说法在当时并没有得到人们的重视。

后来,随着植物生理学的高速发展,科学家们开始深入研究植物的睡眠运动,并提出了不少理论来解释这种现象。

最初,被人们广泛承认的理论是“月光理论”。科学家认为,叶子的睡眠运动能大幅度减少月光对植物的伤害。过多的月光照射,可能会对植物正常的光周期感官机制产生干扰,影响植物对昼夜变化的适应能力。然而,“月光理论”却无法解释许多没有光周期现象的热带植物也会“犯困”的原因。

后来,科学家又发现,有些植物的睡眠运动并不受温度和光强度的控制,而是由于叶柄基部中一些细胞的膨压变化引起的。这些植物通过叶子在夜间的闭合来减少热量散失和水分蒸发,尤其是合欢树,叶子不仅仅在夜晚关闭睡眠,当遭遇大风大雨时,也会逐渐合拢,以防柔嫩的叶片受到暴风雨的摧残。这种保护性的反应是对环境的一种适应。

美国科学家恩瑞特在进行了一系列的实验后提出了新的解释。他发现能进行睡眠运动的叶片与不能进行睡眠运动的叶片间存在温度差异,而正是这微小的温度差异,很可能是阻止或减缓叶子生长的重要因素。因此,处于相同环境中,能进行睡眠运动的植物生长速度较快,具有更强的生存竞争能力。

对于引起植物睡眠的因素,科学家们也进行了一番曲折的探寻。

18世纪,法国生物学家德梅兰把含羞草放到光线无法照射到的洞穴里,发现它的叶片依然以24小时为周期开合。表明了含羞草体内存在一种不受外界光线等环境因素影响的“生物钟”。19世纪,达尔文在《植物的运动本领》一书中提出,植物在晚上闭合叶子睡眠是“为了保护自己免受夜晚低温之害”。20世纪80年代,德国希尔德奈希特的研究报告指出,叶子的开合实由一种明为“膨压素”的植物激素所控制。此后,日本上田实等人从植物中抽取出了包含数千种化合物的草取物即使叶片张开的“兴奋物质”。

随着人们愈发深入的了解,惊人地发现使叶子开合的竟是两种不同的生理活性物质!豆科植物叶下珠的安眠物质是一种含葡萄糖的配糖体,这种物质可以在植物体内由植物自身合成分解。在白天配糖体水解,安眠物质浓度降低,夜晚配糖体重新合成,兴奋物质浓度相对降低。铁扫帚则与之完全相反,叶片在夜晚闭合。

自然界中能进行睡眠运动的植物有很多比如红三叶草、酢浆草、羊角豆等。

(红三叶草)

(酢浆草)

(羊角豆)

小协对植物睡眠的了解就到这里啦,你们是不是也觉得自然界的各种植物现象都很神奇呐~

文稿:蜂鸟

排版:公爵樱桃

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