我们每天都要休息、睡觉,除了晚上睡眠后,很多人还有午睡的习惯。当然,我们还知道,动物也需要睡眠补充体力。可是,你知道植物也要睡眠吗?这的确是一个很新鲜的事情,甚至连科学家都感到很奇怪!
在晴朗的夜晚,只要细心观察,你就会发现一些植物已发生了奇妙的变化。比如合欢树,它的叶子由许多小羽片组合而成,在白天舒展而又平坦,可是一到夜幕降临,那无数小羽片就成双成对地折合关闭,好像被手碰过的含羞草,这是植物睡眠的典型现象。另外,花生也非常爱睡觉,它的叶子从傍晚起,便开始慢慢地向上关闭了。在野外,我们经常会遇到红三叶草,它是一种开紫色小花、长着3片小叶的植物。当阳光照耀时,它的每个叶柄上的叶子都舒展在空中,但到了傍晚,3片小叶就闭合起来,垂着头准备睡觉了。除了上述的植物外,还有很多植物会睡觉,比如含羞草、白屈菜、羊角豆等。
其实,除了植物的叶子要睡眠外,有些娇艳的花朵也要睡眠。例如在水面上绽放的睡莲花,旭日东升时,它就慢慢舒展开美丽的花瓣,似乎刚从睡梦中苏醒,而当夕阳西下时,它又闭拢花瓣,进入了睡眠状态。由于它“昼醒夜睡”的规律性,人们称之为睡莲。在自然界,各种各样的花儿,其睡姿也是千姿百态。蒲公英在入睡时,所有的花瓣都向上竖起闭合,看上去像一个黄色的鸡毛帚。胡萝卜的花则垂下来,像正在打瞌睡的老头儿。
现在,我们知道很多植物需要睡眠了,那么,睡眠到底会给植物带来什么好处呢?
英国著名生物学家达尔文最早发现了植物睡眠的行为。他在100多年前,曾对69种植物的夜间活动进行了长期观察,发现一些积满露水的叶子,因为承受到水珠的重量而运动不便,往往比其它能自由运动的叶片更加容易冻伤。后来他又用人为的方法把叶片固定住,也得到相类似的结果。达尔文由此断定,叶片的睡眠运动 对植物生长极有好处,也许主要是为了保护叶片,抵御夜晚的寒冷。
达尔文的说法有一定道理,但缺乏足够的证据,所以一直存在争议。20世纪60年代,随着植物生理学的高速发展,科学家们提出了不少新的解释理论。
最初,解释植物睡眠运动的理论是“月光理论”。有些科学家认为,叶子的睡眠运动能使植物尽量减少月光的侵害。因为过多的月光照射,可能干扰植物正常的光周期感官机制,损害植物对昼夜变化的适应。然而,使人们感到迷惑不解的是,为什么许多没有光周期现象的热带植物,同样也会出现睡眠运动,这一点“月光理论”却无法解释。后来有科学家发现,有些植物的睡眠并不受温度和光线的控制,而是由叶柄基部中一些细胞的膨压变化表现出来的,通过叶子在夜间的闭合,可以减少热量的散失和水分的蒸发。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。
科学家们提出一个又一个观点,但都未能有一个圆满的解释依据。就在这时,美国科学家恩瑞特进行了一个有趣的实验:他用一根灵敏的温度探测针在夜间测量多种植物叶片的温度,结果发现,呈水平方向(不进行睡眠运动)的叶子温度,总比垂直方向(进行睡眠运动)的叶子温度要低1℃左右。恩瑞特认为,正是这仅仅1℃的微小温度差异,已成为阻止或减缓叶子生长的重要因素。因此,在相同的环境中,能进行睡眠运动的植物生长速度较快,与其他不能进行睡眠运动的植物相比,它们具有更强的生存竞争能力。
随着研究的深入,科学家还发现了植物睡眠的有意思的现象:植物竟能与人一样也有午睡的习惯。植物午睡的时间,一般是在大约中午11时至下午2时之间,此时,叶子的气孔也关闭起来,光合作用明显降低。为什么会出现这一种现象?科学家认为,植物午睡主要是由于大气环境的干燥炎热引起的。午睡是植物在长期进化过程中形成的一种抗衡干旱的本能,为的是减少水分散失,以便在不良环境中生存下来。
植物睡眠运动的本质不断被揭示,但都还存在一定的不足。但不管如何,科学家一致认为,睡眠使得植物能更加适应自然环境的变化。
以前,我们都认为植物是没有感觉的生物,但在经历了亿万年的进化过程后,很多植物的行为的确让我们惊讶,比如捕蝇草、猪笼草这类捕捉小昆虫的草本植物,其智慧让人目瞪口呆。目前,很多科学家正在致力于植物研究,希望不久,科学家能发现更多让我们惊讶的植物行为!